环链耦合非全同混沌激光器阵列中的同步-东南大学学报.PDFVIP

第３７卷第６期 东南大学学报（自然科 学版 ） Ｖｏｌ３７ Ｎｏ６ 　 ２００７年１１月 ＪＯＵＲＮＡＬＯＦＳＯＵＴＨＥＡＳＴＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹ（ＮａｔｕｒａｌＳｃｉｅｎｃｅＥｄｉｔｉｏｎ） 　 Ｎｏｖ．２００７ 　　　　　　 环链耦合非全同混沌激光器阵列中的同步 １，２ １ １ １ 王海军 　 钱　峰　 黄洪斌　 齐观晓 １ （东南大学理学院，南京２１００９６） ２ （南京晓庄学院物理系，南京２１００１７） 摘要：研究了由ＬｏｒｅｎｚＨａｋｅｎ方程所描述的混沌激光器阵列的动力学同步行为．通过对单向耦 合环形激光器阵列系统Ｌｙａｐｕｎｏｖ指数谱的计算发现，环行阵列激光器间出现的间隙性位相同 步、混沌位相同步、不等幅混沌旋转波、不等幅准周期旋转波、不等幅周期旋转波等各种不同动力 学行为分别对应不同的Ｌｙａｐｕｎｏｖ指数谱．特别是出现了环链耦合系统的横向Ｌｙａｐｕｎｏｖ指数为 负的不同耦合参数区域，在这些区域内，环上激光器的不同动力学波将在链上做空间周期性同步 传输，且随着链上激光器数目的增加，不同步瞬态时间也随之增加． 关键词：混沌激光器阵列；空间周期同步；Ｌｙａｐｕｎｏｖ指数谱 中图分类号：ＴＮＯ４３７　　文献标识码：Ａ　　文章编号：１００１－０５０５（２００７）０６１１２２０５ Ｄｙｎａｍｉｃｓｙｎｃｈｒｏｎｉｚａｔｉｏｎｉｎｈｅｔｅｒｏｇｅｎｅｏｕｓｃｈａｏｔｉｃｌａｓｅｒａｒｒａｙｓ １，２ １ １ １ ＷａｎｇＨａｉｊｕｎ 　 ＱｉａｎＦｅｎｇ　 ＨｕａｎｇＨｏｎｇｂｉｎｇ　 ＱｉＧｕａｎｇｘｉａｏ １ （ＳｃｈｏｏｌｏｆＳｃｉｅｎｃｅｓ，ＳｏｕｔｈｅａｓｔＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｎａｎｊｉｎｇ２１００９６，Ｃｈｉｎａ） ２ （ＤｅｐａｒｔｍｅｎｔｏｆＰｈｙｓｉｃｓ，ＮａｎｊｉｎｇＸｉａｏＺｈｕａｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｎａｎｊｉｎｇ２１００１７，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅｄｙｎａｍｉｃｓｙｎｃｈｒｏｎｉｚａｔｉｏｎｉｎｏｎｅｗａｙｃｏｕｐｌｅｄｒｉｎｇａｎｄｌｉｎｅａｒａｒｒａｙｓｏｆｃｈａｏｔｉｃｌａｓｅｒ ｓｙｓｔｅｍｓｈａｓｂｅｅｎｓｔｕｄｉｅｄ．ＴｈｅｓｐｅｃｔｒｕｍｏｆＬｙａｐｕｎｏｖｅｘｐｏｎｅｎｔｏｆｔｈｅｒｉｎｇｓｈｏｗｓｔｈａｔｔｈｅｉｎｔｅｒｍｉｔｔｅｎｔ ｐｈａｓｅｃｈａｏｔｉｃｓｙｎｃｈｒｏｎｉｚａｔｉｏｎ，ｐｈａｓｅｃｈａｏｔｉｃｓｙｎｃｈｒｏｎｉｚａｔｉｏｎ，ｕｎｅｑｕａｌａｍｐｌｉｔｕｄｅｃｈａｏｔｉｃｒｏｔａｔｉｎｇ ｗａｖｅａｎｄｕｎｅｑｕａｌａｍｐｌｉｔｕｄｅｐｅｒｉｏｄｉｃｒｏｔａｔｉｎｇｗａｖｅｃｏｒｒｅｓｐｏｎｄｔｏｄｉｆｆｅｒｅｎｔｓｐｅｃｔｒａｏｆＬｙａｐｕｎｏｖｅｘ ｐｏｎｅｎｔ．Ｅｓｐｅｃｉａｌｌｙ，ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｗｉｎｄｏｗｓｏｆｃｏｕｐｌｅｄｃｏｎｓｔａｎｔｗｉｔｈｎｅｇａｔｉｖｅｍａｘｉｍａｌｔｒａｎｓｖｅｒｓａｌＬｙａ ｐｕｎｏｖｅｘｐｏｎｅｎｔａｒｅｆｏｕｎｄｉｎｔｈｉｓｒｉｎｇｌｉｎｅａｒｃｈａｏｔｉｃｌａｓｅｒａｒｒａｙｓｙｓｔｅｍ．Ｉｎｔｈｅｓｅｗｉｎｄｏｗｓｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｄｙｎａｍｉｃｗａｖｅｓｉｎｔｈｅｒｉｎｇｃａｎｐｒｏｐａｇａｔｅｉｎｔｈｅｌｉｎｅａｒａｒｒａｙｗｉｔｈｓｐａｔｉａｌｐｅｒｉｏｄａｎｄｔｈｅｔｒａｎｓｉｅｎｔｕｎ ｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓｔｉｍｅｉｎｃｒｅａｓｅｓｔｈｅｌｉｎｅａｒａｒｒａｙ． Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｃｈａｏｔｉｃｌａｓｅｒａｒｒａｙ；ｓｐａｔｉ