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sixth order Finite Difference method for Three Coupled Nonlinear Schrödinger Equations

Advances in Pure Mathematics 2021年第4期11卷 237-253页

作者： Khadijah Alamoudi Mohmmad Said Hammoudeh Department of Math King Abdulaziz University Jeddah Saudi Arabia

In this work, we will derive a numerical method of sixth order in space and second order in time for solving 3-coupled nonlinear Schrödinger equations. The numerical method is unconditionally stable. We use the exact single soliton solution and the conserved quantities to check the accuracy and the efficiency of the proposed schemes. Also, we study the interaction dynamics of two solitons. It is found that both elastic and inelastic collisions can take place under suitable parametric conditions.

关键词： Three Coupled Nonlinear Schrodinger Equations sixth order method Interaction of Two Solitons

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Explicit High-order method to Solve Coupled Nonlinear Schrödinger Equations

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Advances in Pure Mathematics 2021年第5期11卷 472-482页

作者： Khadijah Alamoudi Mohmmad Said Hammoudeh Department of Math King Abdulaziz University Jeddah Saudi Arabia

Models of the coupled nonlinear Schrödinger equations submit various critical physical phenomena with a typical equation for optical fibres with linear refraction. In this article, we will presuppose the Compact Finite Difference method with Runge-Kutta of order 4 (explicit) method, which is sixth-order and fourth-order in space and time respectively, to solve coupled nonlinear Schrödinger equations. Many methods used to solve coupled nonlinear Schrödinger equations are second order in time and need to use extra-technique to rise up to fourth-order as Richardson Extrapolation technique. The scheme obtained is immediately fourth-order in one step. This approach is a conditionally stable method. The conserved quantities and the exact single soliton solution indicate the competence and accuracy of the article’s suggestion schemes. Furthermore, the article discusses the two solitons interaction dynamics.

关键词： Coupled Nonlinear Schrodinger Equations sixth order method Interaction of Two Solitons Compact Finite Difference Runge-Kutta of order 4 method

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