Zero Lag Synchronization of Mutually Coupled Lasers in the Presence of Delays
考虑三个相互耦合的激光器组成的具有时间延迟的传输线,研究外部激光器的混沌同步。介绍了两种不同的系统:光电耦合半导体激光器和光耦合光纤激光器。虽然这两个系统的动力学是非常不同的,但在两种情况下,在一定的参数范围内都可以获得端激光器的鲁棒同步。在这里,我们提出的分析和数值模拟来解释一些观察到的同步现象。首先,我们介绍了三个耦合的半导体激光器的系统,并讨论了振荡的发生,通过一个分叉的耦合强度增加。接下来,我们通过研究横向于同步态的动力学来分析末端激光器的同步。我们证明了在足够长的延迟下,外半导体激光器的混沌同步将发生,并与驱动耗散系统的广义同步进行了比较。结果表明,同步态的稳定性(由横向于同步流形的负Lyuppery指数表示)取决于外部激光器的内部耗散。接下来,我们提出了三个耦合光纤激光器的数值模拟,突出了半导体和光纤激光器系统之间的一些差异。由于光纤激光器中存在大量的耦合模,这是一个很好的研究时空混沌的系统。随机噪声包括在光纤激光器模型中,并且即使在非常小的耦合强度下也观察到外部激光器的同步。
2007-11-05 nlin.CD
Chaos synchronization in networks of delay-coupled lasers: Role of the coupling phases
本文导出了全光耦合激光同步的严格条件。特别是,我们阐明的光学耦合阶段的同步性的作用,通过系统地讨论所有可能的网络图案包含两个激光器延迟耦合和反馈。在此,我们解释以前的实验结果。此外,我们研究了更大的网络,并阐述了混沌同步的最佳条件。我们表明,激光器之间的相对相位可以用来优化有效的耦合矩阵。
2012-03-05 nlin.CD
Combination of anticipated and isochronous synchronization in coupled semiconductor lasers system
本文对耦合半导体激光器中两种基本同步形式--预期同步和等频同步的组合进行了数值研究。由于该组合,可以获得良好质量的同步。研究了两束激光之间的延迟时间和同步质量与反向耦合延迟时间$τ_{c21}$的关系。当$τ_{c21}$接近于外腔往返时间$τ$和耦合延迟时间$τ_{c12}$之差时,预期同步和等速同步的组合可以产生更好的同步,其中滞后时间与$τ_{c21}$成比例。当$τ_{c21}$与$τ-τ_{c12}$有很大差异时,联合用药无效,在某些情况下甚至是阴性,滞后时间与$τ_{c21}$无关。
2004-09-27 nlin.CD
Adaptive Time-delay Hyperchaos Synchronization in Laser Diodes Subject to Optical Feedback
本文提出了一种自适应耦合函数,用于实现两个受光反馈的激光器之间的同步,这种控制方案需要知道系统的参数。我们demonstate,当这些参数是不可用的在线参数估计可以应用。
2002-03-17 nlin.CD
Synchronization of mutually coupled chaotic lasers in the presence of a shutter
两个相互耦合的混沌半导体激光器在自反馈作用下实现了稳定的等时同步。当激光器之间的相互通信被快门中断并且两个未耦合的激光器仅经受自反馈时,发现去相干化时间按$A_dτ$缩放,其中$A_d>1$和$τ$对应于激光器之间的光学距离。在同步之前,当两个激光器不相关并且它们之间的快门打开时,发现同步时间短得多,但仍与$τ$成比例。作为这些结果的结果,如果快门的打开/关闭速度快于去同步化时间,则同步不会显著改变。用电光快门调制两个混沌同步半导体激光器之间的耦合的实验结果与数值模拟的结果一致。
2006-10-15 nlin.CD
Synchronization and time shifts of dynamical patterns for mutually delay-coupled fiber ring lasers
利用一对耦合的掺铒光纤环形激光器研究了时空耦合系统的动力学行为。激光器以小于腔往返时间的耦合延迟相互耦合。我们在实验和延迟微分方程模型中研究了两个激光器之间的同步。由于激光器内部受到自发发射的扰动,我们在模型中加入了噪声源,以获得确定性方程的随机实现。同时考虑了幅度同步和相位同步。我们使用希尔伯特变换来定义相位变量和计算相位同步。我们发现在实验和模型中,同步性随着耦合强度的增加而增加。当来自两个激光器的时间序列在任一方向上被延迟时间时移时,经常观察到近似相等的同步,使得无法识别清楚的领导者和跟随者。我们定义了一个算法,以确定哪一个激光器导致其他同步时,是充分不同的一个方向的时移,并在领导者和追随者的开关的统计进行了研究。前导器和跟随器之间的切换频率随着耦合强度而增加,这是可以预期的,因为激光器随着更强的耦合而更有效地相互影响。
2006-03-27 nlin.CD
Synchronization in Multiple Time Delay Chaotic Laser Diodes Subject to Incoherent Optical Feedbacks and Incoherent Optical Injection
首次报道了单向和双向耦合多时间延迟混沌激光二极管在非相干光反馈和非相干光注入下的同步机制。我们推导了存在条件,并数值研究了滞后,完全,预期同步制度和级联同步的稳定性。我们还详细研究了参数失配和噪声对同步质量的影响。它强调的是,敏感性的同步质量参数失配可能会导致高水平的安全性,由于难以复制的接收器激光。我们表明,从这个角度来看,注入电流和反馈延迟时间是非常重要的参数。
2009-04-28 nlin.CD
Erasure of Time Delay Signatures in the Output of an Optoelectronic Feedback Laser with Modulated Delays and Chaos Synchronization
通过研究光电反馈半导体激光器输出的自相关函数,我们证明了在含有调制反馈时延的系统中,时延的特征可以被消除。这一性质对于这种激光系统用于基于混沌的安全通信系统的适用性是重要的。本文还首次报道了利用调制光电反馈实现单向和双向耦合多时延混沌半导体激光器的混沌同步。
2009-06-17 nlin.CD
Synchronization in semiconductor laser rings
研究了环形耦合半导体激光器的动力学特性。激光器在孤立时具有稳定的输出强度,但在封闭链中单向耦合时表现为混沌。在这种方式中,我们表明,无论是反馈,也没有双向耦合是必要的,在激光输出诱导混沌动力学。我们研究在这种特殊的耦合架构中出现的同步现象,并讨论其可能的应用混沌为基础的通信。接下来,我们将研究扩展到双向耦合,并提出了一种合适的技术,在相互耦合的半导体激光器的封闭链的光学混沌加密/解密。
2006-10-06 nlin.CD
Time-delayed coupled chaotic semiconductor lasers show new types of synchronization: Experiment and theory
从实验和理论上发现了两个、三个和四个时延耦合混沌半导体激光器的拓扑结构,它们表现出新型的同步。对于相距很远的两台激光器,即使它们的自反馈延迟不相等,也能观察到移位零延迟同步。对于四边形几何结构,观察到移位子晶格同步,而等边三角形是零滞后同步。广义零滞后同步,没有精确匹配的延迟的限制,打开了先进的多用户通信协议的可能性。
2011-11-28 nlin.CD physics.optics
Lag time and parameter mismatches in synchronization of unidirectionally coupled chaotic external cavity semiconductor lasers
本文分析了两个具有两个特征延迟时间的单向耦合混沌外腔主/从半导体激光器的同步,其中耦合的延迟时间不同于耦合系统本身的延迟时间。我们首次证明,主激光器和从激光器的光子衰减率的参数失配可以解释滞后时间等于耦合延迟时间的实验观察。
2002-01-17 nlin.CD
Complete chaotic synchronization in mutually coupled time-delay systems
在三束激光相互耦合的延时系统中,观察到了末端激光的完全混沌同步。本文利用广义同步的思想,对一个相互耦合的半导体激光器的线性模型,解释了在存在长耦合延迟时的完全同步。这些想法通过根据每个激光器的局部动力学铸造稳定性来显著简化分析。分析了同步流形附近的变分方程,并利用变分方程导出了同步条件,该同步条件是参数的函数。结果解释和预测的依赖于各种参数,如时间延迟,耦合和耗散的强度的同步。该方法也适用于其他具有耦合时滞和同步子系统之间无直接通信的混沌系统的完全同步。
2007-10-25 nlin.CD
Small Chimera States without Multistability in a Globally Delay-Coupled Network of Four Lasers
我们提出了一个网络的四个延迟耦合激光器的Lang-Kobayashi型方程建模的结果。我们发现小的嵌合态由一对同步激光和两个非同步激光组成。一类这些小的嵌合体状态可以被理解为中间步骤的路线上从同步到去同步化,我们提出了整个链的分叉生他们。这类小嵌合体可以表现出极限环或准周期动力学。第二种类型的小嵌合体状态存在明显断开任何区域的同步,所产生的对同步内的混沌despersonized制度。与以往报道的全局耦合网络中的嵌合态不同,我们发现在一定的参数范围内,小的嵌合态是系统唯一稳定的解,即我们不需要特别准备初始条件.
2016-06-24 nlin.AO nlin.CD
Coupling-Dependent Switching Between Synchronization Regimes in Feedback Time Delays Laser System
该研究建立双激光器光电互耦模型,分析耦合速率如何导致同相与反相同步之间切换,并指出其对传染病传播阻断的类比意义。
2010-08-13 nlin.CD
Optical phase dynamics in mutually coupled diode laser systems exhibiting power synchronization
我们探讨了两个二极管激光器通过其延迟光场相互耦合的功率同步现象背后的物理机制。在二极管激光器中,光场的振幅和相位通过所谓的线宽增强因子$α$耦合。在这项工作中,我们探讨的作用,通过$α$在这种相互延迟耦合的二极管激光器系统中的振幅(因此功率)同步的电场的光学相位。我们的数值结果表明,光学相位的同步驱动的同步死亡制度的激光器的功率。我们还发现,由于$α$不同的二极管激光器,系统经历了一系列的同相振幅死亡状态。在连续的振幅死亡区域之间的窗口内,场振幅之间的互相关表现出关于$α$的普遍幂律行为。
2011-11-10 nlin.CD physics.optics
Parameter Mismatches, Chaos Synchronization and Fast Dynamic Logic Gates
利用具有光电反馈的非等同多时延半导体激光器之间的混沌同步,我们数值地演示了如何快速地构造动态逻辑门。研究结果有助于获得具有可重构特性的计算硬件。
2009-07-02 nlin.AO nlin.CD
High degree of chaos synchronization in pairs of transverse modes with parity-symmetric polarizations in a thin-slice solid-state vector laser and application to polarimetric secure self-mixing metrology
在激光二极管泵浦的薄片c切Nd:GdVO_4激光器中,发现了奇偶对称偏振横模对之间的高度混沌同步。振幅相关系数大于R > 0.994是由于模式模式中的非反转镜偏振相关结构变化,其中整个系统的混沌动力学由依赖于偏振交叉角的定性不同动力学组成,类似于混沌单模激光。实现了无穷多个奇偶对称偏振态中单对模的自组织发送接收型混沌同步,并对自混合固体激光器多普勒测速信号进行了混沌同步和混沌提取实验。
2020-10-09 nlin.CD physics.optics
Controlling synchronization in large laser networks using number theory
延迟耦合网络的同步现象在自然界中普遍存在,并且在物理学、生物学、生态学、气候学和社会学等几乎所有科学领域都起着关键作用。一般来说,已发表的关于网络同步的工作都是基于数据分析和仿真,很少有实验验证。在这里,我们开发和实验演示耦合激光网络内的各种多集群相位同步方案。根据数论,同步由网络连通性控制,由此同步集群的数量等于网络环路的最大公约数。这种依赖性使得远程切换机制能够通过本地网络连接调整来控制远程激光器之间的光学相位相干性。我们的研究结果作为一个基准的广泛的耦合振荡器在科学和技术,并提供可行的路线,以实现多用户安全协议在通信网络和并行分布的多功能复杂的组合任务的光学计算机。
2011-12-18 nlin.CD physics.optics
Synchronization of chaotic oscillations in doped fiber ring lasers
我们研究同步和随后的通信使用混沌稀土掺杂光纤环形激光器,由物理上现实的模型表示。通过在发射器中发射循环电场的一部分c并将其注入接收器的光腔中来耦合激光器。然后,我们分析的耦合策略,它依赖于单独的光的强度调制。这避免了与激光的偏振和相位相关联的问题。我们研究同步作为耦合强度的函数,并看到良好的收敛性,即使有小的耦合常数。我们证明,在开环配置(c=1)同步是保证由于我们的方程和注入方法,我们使用这些耦合激光系统的特定结构。我们还分析了当发射机和接收机之间存在参数失配时,这些模型激光器的广义同步。然后,我们解决了发送器和接收器激光器之间的通信信息的混沌光波形的调制。最后,我们评论我们的算法的密码设置,特别是在c=1的开环策略,并希望这可能会导致其他人进行密码分析,以确定哪些,如果有的话,我们调查的通信策略是安全的。
1999-07-15 chao-dyn nlin.CD
Isochronal synchronization of delay-coupled systems
我们考虑相互延迟耦合的系统,通常不表现出稳定的等时同步的解决方案的小网络模型。我们表明,对于某些耦合架构,其中涉及延迟自反馈的节点,振荡器成为等时同步。非相干泵浦耦合激光器和时空耦合光纤环形激光器的应用。
2007-02-25 nlin.CD
Conflict-free joint decision by lag and zero-lag synchronization in laser network
The University of Tokyo(东京大学)
本研究针对摩尔定律终结下的算力需求与多臂老虎机问题的冲突规避需求,利用四台半导体激光器网络的滞后与零滞后同步实现无冲突决策,实验验证了低冲突率、高奖励及可扩展性,为激光动力学智能功能提供新路径。
2023-07-28 cs.LG cs.SY eess.SY
Asymmetric leader-laggard cluster synchronization for collective decision-making with laser network
The University of Tokyo(东京大学)
该研究通过定量稳定性分析探讨激光网络集体决策的关键结构,并以非对称领导者-滞后者集群同步扩展CMAB问题的实际应用能力。
2023-12-05 cs.LG nlin.CD physics.optics
Optical chaos synchronisation in a cascaded injection experiment
该研究在半导体激光器级联光注入系统中实验实现高带宽混沌同步,揭示了两个分别对应接收机与发射机或主激光器频率对齐的良好同步参数区。
2024-05-07 nlin.CD physics.optics
Coexistence of Anticipating Synchronization and Lag Synchronization in an Optical System
研究了两台双向耦合外腔单模半导体激光器的混沌同步。数值模拟结果表明,在一定的参数范围内,期望同步和滞后同步共存。在以往的理论分析和实验观测中讨论的不同效应的期望时间是由系统中所涉及的参数决定的。
2002-06-18 nlin.CD
Inverse Anticipating Synchronization
本文提出了一种新的混沌同步方法:逆预期同步,即一个时滞混沌系统可以驱动另一个系统,使得被驱动系统通过与其逆未来状态同步来预期驱动系统。将逆预测混沌同步的概念推广到级联系统。提出了外腔激光器中逆预期混沌同步的实验观测方法。
2001-11-06 nlin.CD
Chaotic synchronization in optical frequency combs
利用离散模方法研究了由于四波混频引起的非线性耦合频率梳中的模间动力学。当存在足够的可饱和吸收时,相空间坍缩成单一状态,所有模式都紧紧锁定在同一相位。在一个纯粹的反应性非线性的情况下,一个约束较少的锁定机制出现,它保持相邻模式的相位差松散的限制,并导致准周期呼吸子的形成。潜在的非线性相关性的分析确定了一个混沌同步过程的起源,这种以前未报道的锁定机制。尽管激光锁模系统具有较大的李雅普诺夫指数和关联维数,但其混沌动力学特性很容易被常用的激光锁模诊断方法所忽略。这一发现可能最终解释了许多无法解释的报告激光自锁模在没有一个有效的可饱和吸收机制和形成自频率调制的梳状半导体激光器。
2021-10-19 nlin.CD physics.optics
Synchronization of internal and external degrees of freedom of atoms in a standing laser wave
研究了强激光驻波场中原子的耗散动力学,发现了原子质心运动与原子内部拉比振荡同步的非线性动力学效应。这种同步在相空间中表现为极限环,它们可能具有不同的周期和充满吸引力的盆地。这种效应可以在原子的荧光光谱中检测到,作为等距的边带频率,相邻峰之间的间隔与相应极限环的周期值成反比。随着激光场强度的增加,我们观察到数值级联的分叉,最终在解决一个奇怪的混沌吸引子。一个宽带噪声被示出破坏的精细结构的分叉的情况下,但突出的功能周期-1和周期-3极限环生存下的弱噪声。利用摩擦力的零点在速度空间中为吸引点或排斥点的情况,分析了原子运动的性质。我们发现激光参数的范围内的原子运动类似于一个随机的,但确定性的原子不规则地跳跃在不同的光势阱之间的行走。这样的随机行走是分形的意义上说,测量的特性的运动,退出的原子从一个给定的空间的驻波的时间,是一个复杂的功能,具有自相似的结构上的一个康托设置的值的控制参数之一。
2004-09-17 nlin.CD physics.atom-ph quant-ph
Noise synchronisation and stochastic bifurcations in lasers
本文从随机拉回吸引子及其不稳定性的角度研究噪声同步。我们考虑一个非耦合激光器的系综,每个激光器都是一个极限环振荡器,它们由相同的外部高斯白噪声驱动。随着外部噪声强度的增加,同步开始,然后失去同步。激光方程的局部分析表明,同步通过随机分岔到一个随机的奇怪吸引子而变得不稳定。该分叉的轨迹在由Hopf参数、幅相耦合或剪切量以及外部噪声强度定义的三维参数空间中计算。分析揭示了这种随机分岔的平方根定律。
2011-04-20 math.DS nlin.CD
Synchronization of spatiotemporal semiconductor lasers and its application in color image encryption
光学混沌是一个以高维非线性为特征的研究热点,其主要原因是光反馈的延迟诱导动力学、高带宽和易于模块化实现。鉴于这些事实,这增加了足够的混乱和扩散性质的保密通信,我们探讨时空半导体激光器系统中的同步现象。该系统被用于两阶段彩色图像加密过程。该系统产生的高维混沌吸引子产生完全随机的混沌时间序列,这是理想的安全编码的消息。因此,所示的方案是一个两阶段的加密方法,它提供了足够高的混乱和扩散特性的混沌密码系统采用独特的数据集处理的混沌序列。在这种新的密码学方法中,混沌相位掩模表示为图像,使用混沌序列作为图像的元素。该方案大大改变了图像元素的位置。下一个附加的安全层进一步沿着三色平面在很大程度上改变了原始图像的统计信息。加密过程中的中间结果证明了未经授权的用户无法破译密码图像。详尽的统计测试表明,该方案是强大的抗噪声和抵抗常见的攻击,由于双重屏蔽的加密和相关的偏微分方程系统的无穷维。
2011-02-14 nlin.CD physics.optics
Exact anticipating synchronization in bi-directionally coupled time-delayed systems
本文研究了两个双向耦合时滞系统在两个特征时间(耦合时滞和耦合时滞)支配下的精确期望同步问题。我们应用该方法解释了最近首次观测到的带光反馈的外腔半导体激光器中混沌同步的实验结果,证实了该方法只能解释特殊情况下的实验结果。
2001-11-01 nlin.CD
Zero-lag long-range synchronization via dynamical relaying
我们发现,两个延迟耦合振荡器之间的同步可以通过中继的动态通过第三个调解元素,这令人惊讶地落后于同步的外部元素。由此获得的零滞后同步在相当大的参数范围内是鲁棒的。我们证实了我们的索赔与实验和数值证据,这些同步的解决方案在一个链的三个耦合半导体激光器与长元件间耦合延迟。在具有相同耦合结构的神经元模型中验证了该机制的通用性。因此,我们的研究结果表明,同步动力学状态可以发生在长距离通过中继,而不受延迟量的限制。
2006-05-17 nlin.CD
Synchronization of chaotic networks with time-delayed couplings: An analytic study
具有时滞耦合的非线性单元网络可以同步到一个共同的混沌轨道。虽然延迟时间可能非常大,但单元可以完全同步而没有时移。对于耦合Bernoulli映射网络,给出了混沌同步流形稳定性的解析结果。对于单一延迟时间,混沌同步与耦合矩阵的谱隙有关。对于多时滞网络,利用多项式理论得到了解析结果。最后,将解析结果与模拟半导体激光器网络行为的迭代帐篷映射网络和Lang-Kobayashi方程进行了比较。
2011-01-20 nlin.CD
Cluster and group synchronization in delay-coupled networks
我们研究了延迟耦合网络中同步状态的稳定性,其中同步发生在具有不同局部动态的组中或具有相同局部动态的网络中的簇状态中。使用主稳定性方法,我们发现,主稳定性函数显示出离散的旋转对称性,这取决于组的数量。耦合矩阵,允许组或集群同步流形上的解决方案显示出非常相似的对称性,在其特征值谱,这有助于简化评估的主稳定性函数。我们的理论允许在多个延迟时间,多个耦合函数的网络中的同步动态的不同模式的稳定性的表征,但也与多种本地动态的网络的节点。我们说明我们的结果通过计算延迟耦合半导体激光器的例子中的稳定性和神经元尖峰动力学模型。
2012-06-12 cond-mat.dis-nn nlin.AO nlin.CD
Isochrons, Phase Response and Synchronization Dynamics of Tunable Photonic Oscillators
首次研究了由光注入激光器构成的基光子振荡器的等时线的整体结构和相应的相位响应曲线,并进行了数值计算。它们在注入光束的周期性调制下的同步动力学中的关键作用被示出,以及它们的能力,为稳定的相位锁定和以频率梳的形式的离散等距频谱的周期性输出提供条件。
2022-01-29 nlin.CD physics.optics
Metasurface-assisted balanced-injection synchronization for turbulence-resilient long-haul chaotic free-space link
State Key Laboratory of Optical Field Manipulation Science and Technology, Institute of Optics and Electronics, Chinese Academy of Sciences(中国科学院光电技术研究所光场操控科学与技术国家重点实验室);University of Electronic Science and Technology of China(电子科技大学);Research Center on Vector Optical Fields, Institute of Optics and Electronics, Chinese Academy of Sciences(中国科学院光电技术研究所矢量光学场研究中心);College of Materials Science and Opto-Electronic Technology, University of Chinese Academy of Sciences(中国科学院大学材料科学与光电技术学院);Tianfu Xinglong Lake Laboratory(天府兴隆湖实验室)
本研究提出一种基于元表面的平衡注入同步机制,有效抑制湍流引起的耦合波动,提升自由空间链路的同步性能,实现高达720 Gbps·km的通信速率距离乘积。
2026-01-25 nlin.CD physics.optics
Synchronization transitions in coupled time-delay electronic circuits with a threshold nonlinearity
本文报道了在具有阈值非线性和两个时延(反馈时延$τ_1$和耦合时延$τ_2$)的单向耦合时延电路中典型类型的同步跃迁的实验观察。我们已经观察到从预期的过渡到滞后通过完全同步和他们的逆对应兴奋性和抑制性耦合,分别作为耦合延迟$τ_2$的函数。预测时间和滞后时间取决于反馈延迟和耦合延迟之间的差异。所有不同类型的同步的一个单一的稳定性条件被认为是有效的,因为稳定性条件是独立的延迟。此外,通过数值模拟和耦合时滞系统的李雅普诺夫指数的变化,证实了实验观察到的不同类型的同步的存在。
2010-08-19 nlin.CD
Discontinuous Attractor Dimension at the Synchronization Transition of Time-Delayed Chaotic Systems
研究了具有时滞耦合的混沌单元网络在向完全同步过渡时的吸引子维数。特别是,我们确定的Kaplan-Yorke维数从迭代映射和两个耦合的半导体激光器的李雅普诺夫指数的频谱。我们认为,Kaplan-Yorke维数必须是不连续的过渡,并比较它的相关维数。对于一个伯努利映射系统,我们确实发现了关联维数的跳跃。在Kaplan-Yorke维数的不连续性的大小计算网络的伯努利单位作为网络大小的函数。此外,Kaplan-Yorke维数以及Kolmogorov熵与系统的大小和时间延迟的标度进行了研究。
2012-10-10 nlin.CD
Chaotic synchronization of coupled electron-wave systems with backward waves
研究了两个具有相互作用返波和立方相位非线性的电子波介质的混沌同步。为了检测混沌同步状态,我们使用一种新的方法,即所谓的时间尺度同步[Chaos,14(3)603-610(2004)]。该方法基于连续小波变换引入的混沌信号相位的无限集合。考虑了活动介质的复杂时空动力学和时间尺度同步出现的机制。
2005-04-24 nlin.CD nlin.PS
Synchronization in hyperchaotic time-delayed electronic oscillators coupled indirectly via a common environment
本文研究了通过公共环境间接耦合的超混沌时滞电子振子的同步问题。我们发现,依赖于耦合参数的超混沌时滞系统可以显示同相或完全同步,也可以反相或反同步。本文首次从实验上证实了通过共同环境间接耦合的时滞电子振荡器中的超混沌同步。我们确认发生在耦合系统中的同相和反相同步现象,通过动力学措施,如广义自相关函数,相关性的复发概率,和本地化的概念直接从实验时间序列数据计算。我们还提出了一个耦合系统的线性稳定性分析。耦合系统的详细数值分析进一步支持了实验和分析结果。除了上述措施,我们数值计算的另一个定量措施,即李雅普诺夫指数谱的耦合系统,证实了过渡的同相(反相)同步状态的完全(反)同步状态的耦合强度的增加。
2013-03-21 nlin.CD
Experimental confirmation of chaotic phase synchronization in coupled time-delayed electronic circuits
本文首次利用电子电路实现了单向耦合时滞系统的混沌相位同步。我们还实现了实验的一个有效的方法来表征CPS,即本地化集。实验上显示了耦合系统和从示波器观察到的确认CPS的集合的演变的快照。从不同的方法,即相位差,本地化集,在最大的李雅普诺夫指数的变化和复发概率($C_{CPR}$)的相关性的数值结果,证实了实验观察。
2010-12-05 nlin.CD
Strong and weak chaos in nonlinear networks with time-delayed couplings
研究了时滞耦合网络中的混沌同步。我们引入了强混沌和弱混沌的概念,区分大延迟时间同步流形内的最大李雅普诺夫指数的标度特性,并将其与稳定或不稳定的混沌同步的条件,分别。在激光模型的模拟和电子电路的实验中,我们确定了从弱到强的过渡,并回到弱混沌时,单调增加耦合强度。
2011-09-05 nlin.CD
Bubbling in delay-coupled lasers
从理论上研究了通过有源或无源中继延迟耦合的两台激光器的混沌同步。虽然激光器是同步的,但它们的动态特性与无源继电器的具有延迟反馈的单个激光器相同,并且与有源继电器的两个延迟耦合激光器相同。取决于耦合参数,系统表现出起泡,即,噪声引起的去极化或开关不极化。我们关联的相干崩溃和低频波动制度的横向不稳定性的一些复合腔的反模的去相干化动力学。最后,我们演示了如何,通过使用一个积极的继电器,冒泡可以抑制。
2010-11-19 nlin.CD
Generalized analytical solutions and experimental confirmation of complete synchronization in a class of mutually-coupled simple nonlinear electronic circuits
本文给出了相互耦合的简单混沌系统的归一化状态方程的一种新的显式解析解。对一类含有两个不同非线性元件的简单非线性电子电路,给出了其广义解析解。利用解析解研究了电路系统的同步动力学。通过数值模拟结果验证了所获得的分析结果。进一步,通过对差分系统特征值的分析,给出了相互耦合的二阶简单混沌系统实现同步的充分条件。在每个分段线性区域中,差分系统的特征值作为耦合参数的函数的分支,揭示了稳定同步状态的存在。利用{ \emph{Master Stability Function} }研究了同步状态的稳定性。最后,电子电路的实验结果证实在每个电路系统的完全同步的现象。
2017-09-13 nlin.CD
Photonic decision making using optical frequency difference detection in mutually-coupled semiconductor lasers
针对传统光子决策互相关方法计算与内存开销大的问题,提出利用互耦半导体激光器光学频率差检测的新方法,仿真与实验证实其能以更低成本和内存需求实现决策。
2025-09-16 nlin.CD physics.optics
Generalized Analytical Solutions and Synchronization Dynamics of Coupled Simple Nonlinear Electronic Circuits
本文给出了耦合二阶非自治电路系统广义状态方程的广义解析解。由此获得的解析解被用来研究两种不同类型的电路系统的同步动力学,不同的只是它们的构成非线性元件。通过由显式解析解得到的双参数分岔图、相图和时间序列图研究了耦合系统的同步动力学。同步的机制是通过在驱动和响应系统的每个耦合分段线性区域中作为控制参数的函数的特征值的分叉来实现的。利用{ \emph{master stability function} }研究了耦合全同混沌系统同步态的稳定性。进一步得到了{ \emph{conditional Lyapunov exponents} }和{ \emph{Kaplan-Yorke dimension} },证实了耦合的全同和非全同混沌态的同步态。本文首次报道了利用显式解析解得到的双参数分岔图研究耦合混沌系统的同步动力学。
2016-11-14 nlin.CD
Desired Control of Mutually Delay-Coupled Diode Lasers near Phase-flip Transition Regimes
本文研究了两个延迟耦合半导体激光器系统在面对面结构下相互光注入的零滞后同步。我们观察到这样的ZLS没有使用任何中继元件或调解激光的数值证据。此外,模拟结果还表明,这种鲁棒的ZLS发生在相位翻转过渡区附近,由于延迟耦合引起的相位-振幅耦合因子α的调制,同相和反相振荡共存。我们的发现可以在高度安全的光通信网络中实现,以及理解神经网络功能中这种ZLS的发生。
2013-08-10 nlin.CD physics.optics
Phase transition in crowd synchrony of delay-coupled multilayer laser networks
提出了群体同步和多层神经网络架构之间的类比。它表明,许多不同的动力学元件(振荡器)通过一些中介(枢纽)间接通信可以同步时,延迟耦合到枢纽的数量或耦合的强度是足够大的。使用以完全连接或稀释的方式光学延迟耦合到固定数量的不相同的中心集线器激光器的半导体激光器的系统来模拟这种现象。观察到一个普遍的相变人群同步与滞后,实现同步的时间发散的临界耦合附近的枢纽的数量无关。
2012-04-17 cond-mat.dis-nn nlin.CD