Mode structure and ray dynamics of a parabolic dome microcavity
本文研究抛物面圆顶微腔中电磁场的波动和射线动力学。基本s波的结构涉及主瓣，其中电磁场被限制在立方波长量级的有效体积中的焦点周围，而具有有限角动量的模式具有避开焦点区域的结构并且具有相应更大的有效体积。射线动力学表明，基本的s波是强大的相对于小的几何变形的腔，而高阶模式与射线混沌和短命。我们讨论了这些结果的发病率上的修改放置在这样一个抛物圆顶微腔的发射器的自发发射动力学。
2001-01-02 nlin.CD physics.optics
Quasi-Scarred Resonances in a Spiral-Shaped Microcavity
利用混沌射线动力学方法研究了螺旋形介质微腔的谐振模式。这种微腔的许多谐振模式，折射率$n=2$和3，表现出强烈的本地化的简单的几何形状，我们称之为{ \em准疤痕共振}的意义上，有，不同于传统的疤痕，没有潜在的周期轨道。结果表明，准疤痕斑图的形成可以用射线动力学概率分布和波动性质（如不确定性和干涉）来理解。
2004-09-06 nlin.CD
Resonance Patterns in a Stadium-shaped Microcavity
我们研究了$n_ck R \simeq 10$周围的体育场形微腔中的谐振模式，其中$n_c$是折射率，$k$是真空波数，$R$是腔的圆形部分的半径。我们发现，高$Q$共振的模式可以分类，即使经典的体育场系统的动力学是混乱的。高$Q$共振态的模式与光线动力学的考虑是一致的，在非线性动力学模型中表现为低抽运率的稳态激光模式。所有的共振模式都在有限的$kR$范围内。
2004-09-06 nlin.CD
Deterministic polarization chaos from a laser diode
在激光二极管发明50年后，蝴蝶效应--即确定性混沌的不可预测性--被报道40年后，人们说激光二极管的行为就像一个阻尼非线性振荡器。因此，没有混沌可以产生，除非有额外的强迫或参数调制。在这里，我们报告的第一个反例的自由运行的激光二极管产生混乱。其物理基础是垂直腔面发射激光器中两个椭圆偏振模之间的非线性耦合。我们确定在实验时间序列中的混沌，并从理论上表明分叉导致单涡卷和双涡卷吸引子的特点类似于洛伦兹混沌。报告的偏振混沌乍一看类似于噪声驱动的模式跳跃，但显示出相反的统计特性。我们的研究结果开辟了新的研究领域，结合高速性能的微腔激光器的可控和集成的光学混沌源。
2014-07-22 nlin.CD physics.optics
Observation of emission from chaotic lasing modes in deformed microspheres: displacement by the stable orbit modes
结合详细的成像测量在不同的倾斜角度与模拟的射线发射从长形变形的激光微滴，我们得出的结论是概率密度的激光模式在三维介质微腔必须驻留在混沌区域的射线相空间。特别是，这种混沌激光模式的最大发射不是来自边缘最高曲率部分的切线。激光发射被观察到，并计算为非正切和位移的最高曲率，由于稳定轨道的存在。在这封信中，我们提出了第一个实验证据，这种现象的“动态日食”。
2000-12-31 nlin.CD physics.optics
Chaos-assisted emission from asymmetric resonant cavity microlasers
我们研究发射准一维模式的非对称谐振腔，与一个稳定的周期性的光线轨道限制在腔内的全内反射。数值计算表明，这种模式具有定向发射，这是由动力学隧穿诱导的混沌辅助发射解释。制作了具有非对称谐振腔的半导体微激光器，实验证明了准一维模式的选择性激发，通过采用器件结构优先向这些模式注入电流，并观察到与基于混沌辅助发射的理论预测一致的定向发射。
2011-06-01 nlin.CD physics.optics
Chaos and Regularity in Semiconductor Microcavities
研究了含量子阱微腔半导体的非线性动力学行为。在能级上施加一个周期扰动，我们观察到当强迫强度改变时，系统将出现倍频、准周期和直接混沌。对于一种特殊的情况，观察到了周期运动和混沌运动共存的格子盆地。这些结果表明，激子-光子的动力学是相当复杂的存在外部微扰。
2012-04-26 cond-mat.other nlin.CD
Combining directional light output and ultralow loss in deformed microdisks
光学微盘中的高质量模式的缺点是它们的各向同性光发射特性。在这里，我们报告了一种新的，强大的，和一般的机制，结果在这些模式的高度方向性的光发射。这一令人惊讶的发现可以用波动现象（沿着不稳定的周期性射线轨迹的波动局部化）和开放系统中的混沌射线动力学（沿着不稳定的流形逃逸）的组合来解释。源于混沌射线动力学的发射特性允许定向光输出，即使从微激光器在共同的多模制度。我们展示了我们的新机制，利马肯台球家庭和窄角发散的几何形状和材料参数的显着范围内的定向发射。
2007-09-12 cond-mat.other nlin.CD physics.optics
High-Power Directional Emission from Microlasers with Chaotic Resonators
本文报道了基于变形截面光学谐振腔的高功率、高方向性半导体圆柱激光器。在远场的有利方向上，获得了比传统圆对称激光器高达三个数量级的功率增加。与圆形和弱变形激光器的“回音壁”型模式相比，“蝴蝶结”形谐振在更高的变形范围内改善了激光器的性能。这种谐振腔的设计，虽然在这里演示的中红外量子级联激光器，应该适用于任何激光器的基础上半导体或其他高折射率材料。
1998-07-15 chao-dyn cond-mat.mes-hall nlin.CD
On-chip wave chaos for photonic extreme learning
Institute of Photonics, University of Strathclyde（光子研究所，斯特拉斯克莱德大学）
本文提出并实验验证了一种基于体育场微腔波混沌干涉的芯片级光子极限学习机，通过波长编码输入并利用散射壁读出，展示了其在多个基准任务中的可调分类性能。
2025-08-27 cond-mat.dis-nn cs.LG nlin.CD
Parameter Mismatches and Perfect Anticipating Synchronization in bi-directionally coupled external cavity laser diodes
研究了两个双向耦合外腔半导体激光器之间的完全混沌同步，首次证明了激光光子衰减速率的失配可以解释实验观察到的同步预期时间。
2002-03-29 nlin.CD
Ray-wave correspondence in limacon-shaped semiconductor microcavities
半导体微腔是一种光线混沌腔，其主要发射模式为单向模式，且损耗较小。系统地调查这些模式，我们表明，模式对应于射线描述集体，而不是单独的。此外，我们提出了实验数据的多模激光发射模式，表现出高的单向性和密切同意的射线描述。集体通信机制很好地解释了这项协议的起源。
2009-08-19 nlin.CD physics.optics
Dramatic Shape Sensitivity of Directional Emission Patterns from Similarly Deformed Cylindrical Polymer Lasers
最近的实验表明，在类似形状的聚合物微腔激光器的远场发射模式的显着差异。我们表明，不同的变形的椭圆形，四极和十六极，在远场发射模式的巨大差异是由不同的射线动力学对应于每个形状的解释。分析射线运动的适当相空间的差异，它表明，不同的几何形状的不稳定流形的周期轨道是决定远场图案的决定性因素。令人惊讶的是，我们发现，强混沌射线动力学是兼容的高度定向发射在远场。
2003-07-31 nlin.CD physics.optics
Marginally Unstable Periodic Orbits in Semiclassical Mushroom Billiards
光学蘑菇形台球提供了一个独特的机会，隔离和研究非色散，轻微不稳定的周期轨道。在这里，我们表明，腔的开放性的外部领域提出了意想不到的后果的远场分布，包括定向发射。这是介导的边缘不稳定的周期轨道与混沌模式的相互作用，是潜在的微腔激光器的设计相关。我们还表明，这样的轨道是强大的对扰动的腔的形状，尽管非通用字符的经典对应和缺乏相应的经典轨道的结构稳定性。
2009-08-22 nlin.CD physics.optics
Autonomous chaos of exciton-polariton condensates
研究了两个耦合的、非共振驱动的激子-极化激元凝聚体系统在序参量空间中混沌和奇异吸引子的形成。随着外部抽运的增加，系统经历的典型分叉情况包括：（i）在低抽运下形成$π$同步凝聚体，（ii）对称性破缺叉状分叉导致凝聚体之间具有非平凡相位差的不相等占据，（iii）系统中所有不动点的稳定性丧失导致混沌动力学，（iv）序参量的极限环动力学，其通过来自极限环的Hopf分支而在（v）同相同步凝聚中结束。通过计算系统的最大李雅普诺夫指数，证明了序参量的混沌动力学行为。混沌域的存在作为极化激元-极化激元相互作用和凝聚体之间的约瑟夫森耦合的函数进行了研究。在某些参数值下，分岔路径更为复杂，奇异吸引子可以与稳定的定点激光共存。我们还研究了混沌动力学如何反映在光发射光谱从微腔。
2020-02-07 cond-mat.mes-hall nlin.CD
Quality factors and dynamical tunneling in annular microcavities
微腔中光学模式的关键特性是其描述光学损耗的品质因数。这个量的数值计算对于当今的设备可能是非常苛刻的。在这里，我们表明，对于某一类回音壁腔的品质因数与动态隧穿，在量子混沌领域的研究现象。我们最近开发的方法来确定动态隧穿率开放腔。这使我们能够推导出一个解析公式的品质因数，这是在很好的协议与麦克斯韦方程组的全部解决方案。
2009-06-02 nlin.CD physics.optics
Geodesic photon coupling and non-Hermitian exceptional point of microcavities on topologically curved space
支持回音壁模式的非对称微腔在片上光学信息处理中具有重要意义。我们在拓扑曲面上定义了非对称微腔，其中测地线光轨迹完全重建了腔模特征。空间曲率可以使平板腔中有耗混沌模和岛模的品质因数提高约200倍。当空间曲率使它们共振时，非常不同来源的模式之间发生强耦合和弱耦合，导致腔光子能量和寿命的精细定制。最后，我们证明了通过改变总损耗，可以清楚地观察到一个例外点，在该点处，腔光子能量和寿命都变得简并。我们的工作是在光学混沌动力学、非厄米物理学和测地线光学器件的交叉点上进行的，将为测地线微腔光子学开辟新的领域。
2022-01-25 nlin.CD physics.optics
Chaotic Billiard Lasers
Waseda University（早稻田大学）
本文探讨了混沌弹奏激光器在量子混沌研究中的作用，通过理论与实验结合，揭示了混沌轨道如何促进倏逝模式与远场发射的耦合，并分析了增益介质对量子混沌结果的影响。
2026-10-14 nlin.CD quant-ph
Predicting Phase Ordering in Chaotic Maps and Coupled Map Lattices
Amity University Haryana（哈里亚纳阿美蒂大学）；Nagoya Institute of Technology（名古屋工业大学）；Central University of Rajasthan（拉贾斯坦中央大学）
本研究提出基于参数感知储备池计算（PARC）的机器学习框架，成功预测逻辑映射与耦合映射格（CML）的相序转变，为混沌系统的序参数动力学预测提供了数据驱动方案。
2026-09-02 nlin.CD
Chaos Pass Filter: Linear Response of Synchronized Chaotic Systems
在混沌同步通信的背景下，研究了具有延迟耦合和反馈的同步混沌单元对外部小扰动的线性响应。对于迭代混沌映射，数值计算了距离的分布，并在某些特殊情况下，解析计算。根据模型参数，该分布具有幂律尾部，导致同步区域中距离的发散时刻。相应的线性方程由于扰动和混沌而具有乘性和加性噪声。对小谐波扰动的响应显示与耦合和反馈延迟时间相关的共振。对于来自二进制消息的扰动，计算误码率。误比特率与横向李雅普诺夫指数无关，并且当向发送信号添加附加噪声时可以降低误比特率。在某些特殊情况下，误码率随耦合强度的变化具有魔鬼楼梯的结构，与迭代函数系统有关。最后，通过单向耦合和双向耦合的比较，讨论了通信的安全性。
2013-02-04 nlin.CD
Atomic Fractals in Cavity QED
我们报道了驻波微腔中二能级原子非线性运动中原子分形的明显证据。分形结构，典型的混沌散射，在原子处于远失谐振幅（相位）调制驻波和（2）的腔QED（1）的一般半经典模型中，具有耦合的原子外部和内部自由度。在第二个模型中，所有自由度之间的微小相互作用是捕获原子的原因，即使是在非常短的微腔中。它至少可以同时导致两种原子分形，一种是可数分形（一组初始动量产生类似于分隔线的原子轨迹），另一种是看似不可数的分形，其中一组动量产生原子在腔内的无限行走。
2002-10-11 nlin.CD physics.atom-ph quant-ph
Chaos Pass Filter: Linear Response of Synchronized Chaotic Systems
研究了同步时滞混沌系统对外部小扰动的线性响应，研究了迭代映射的混沌通滤波现象。距离的分布，即，由于传输信号上的外部扰动而导致的两个同步混沌单元之间的偏差被用作线性响应的度量。它是数值计算，并在某些特殊情况下，解析。根据模型参数，该分布在同步区域中具有幂律尾部，导致距离的发散时刻。这是由于混沌和外部扰动导致的相应线性方程中的乘性和加性噪声的结果。线性响应也可以通过干扰同步系统的传输二进制消息的误码率来量化。误码率由距离分布上的积分给出，并通过解析和数值计算。它在同步区域表现出复杂的非单调行为。对于特殊情况下的分布的距离有一个分形结构，导致魔鬼的楼梯的误比特率作为耦合强度的函数。对小谐波扰动的响应显示与耦合和反馈延迟时间相关的共振。三个单元的双向耦合链可以完全滤除扰动。因此，二阶矩和误码率变为零。
2013-01-29 nlin.CD
Chaotic Flexural Vibrations in Biomimetic Scale Substrates
University of Central Florida（中佛罗里达大学）
研究通过仿生鳞片基底实现确定性混沌，揭示几何参数对混沌产生和非线性响应的影响，提出简化模型并验证其有效性。
2026-04-14 nlin.CD physics.flu-dyn
Decay of semiclassical massless Dirac fermions from integrable and chaotic cavities
传统的电磁波微激光需要（1）高$Q$腔和（2）定向发射的机制。以前的理论和实验工作表明，这两个要求可以满足变形的电介质腔，产生混沌射线动力学。在石墨烯或其光子对应物中的无质量狄拉克旋量波是否可能表现出类似的行为？直觉上，由于没有相关的无质量自旋1/2粒子的后向散射和克莱因隧穿，将波长时间限制在腔中似乎是不可行的。使腔变形以产生经典混沌将使限制更加困难。研究了自旋1/2波在标量势垒腔中的衰减，发现存在一个折射率区间，在这个区间中，无质量自旋1/2波的平均寿命可以达到电磁波的平均寿命，对于可积腔和混沌腔。我们还发现与电磁波和无质量自旋1/2粒子的平均逃逸时间与该区间外的指数之间的比值的标度律。标度律的成立与经典动力学的性质无关。所有结果都得到了数值验证。这些发现为狄拉克电子光学的新兴领域提供了新的见解，并在使用二维狄拉克材料开发非常规电子学方面具有潜在的应用价值。
2018-09-05 cond-mat.mes-hall nlin.CD
