Прецизійна хаотична лазерна генерація

Автори Ю.С. Курський , О.С. Гнатенко
Приналежність

Харківський національний університет радіоелектроніки, пр. Науки, 14, 61166 Харків, Україна

Е-mail
Випуск Том 15, Рік 2023, Номер 2
Дати Одержано 19 лютого 2023; у відредагованій формі 17 квітня 2023; опубліковано online 27 квітня 2023
Посилання Ю.С. Курський, О.С. Гнатенко, Ж. нано- електрон. фіз. 15 № 2, 02008 (2023)
DOI https://doi.org/10.21272/jnep.15(2).02008
PACS Number(s) 05.45.Df, 05.45.Mt, 42.65.Sf
Ключові слова Напівкласичні лазерні рівняння, Хаотичний лазерний режим, Об’єм атрактора, Показники Ляпунова, Коефіцієнт Херста.
Анотація

Завданням роботи є розробка принципів прецизійної лазерної хаотичної генерації. Її реалізація сприяє розвитку інформаційних систем, що базуються на принципі синхронізації хаотичних генераторів. Ключова проблема практичного використання хаотичних режимів обумовлена фундаментальною властивістю динамічного хаосу – сильною залежністю від флуктуацій початкових умов. У роботі виконано аналіз напівкласичних лазерних рівнянь щодо виникнення нестійких і хаотичних режимів генерації. Отримано рівняння хаотичного випромінювання, доповнене компонентами флуктуацій параметра, що управляє, характеристик лазера і зовнішніх факторів. Рівняння є основою для дослідження лазерної динаміки за різних початкових умов та забезпечення прецизійної хаотичної генерації. Запропоновано визначення прецизійної хаотичної лазерної генерації як генерації лазерного випромінювання, динаміка якого із заданою точністю класифікується як хаотична і є відтвореною в межах фазового портрета. Вибір фазового портрета як об’єкт дослідження на прецизійність обумовлений стійкістю хаотичних рішень щодо Лагранжу. Прецизійність підтверджується порівнянням фазового портрета з еталонним портретом системи, отриманим при контрольованих параметрах хаотичного випромінювання. Кількісними оцінками хаотичної прецизійності обрано: обсяг атрактора, показники Ляпунова, коефіцієнт Херста з допустимими відхиленнями. Прецизійність випромінювання забезпечується прецизійністю накачування і стабілізацією характеристик лазера, таких як частота випромінювання, температура та інші. Динаміка та параметри хаотичного режиму коригуються шляхом зміни керуючого параметра (система накачування), механізмами зміни добротності та динаміки резонатора.

Перелік посилань