Аннотация:
На основе уравнений Максвелла-Блоха проведено численное моделирование пространственно-временной динамики поперечного профиля оптического поля в лазере с отстройкой частоты. Показано, что при определённых значениях лазерных параметров наблюдаются автоволны, распространяющиеся поперёк апертуры. Также показано, что в исследуемой системе наблюдается переход к пространственно-временному хаосу через каскад бифуркаций удвоения тора.

Abstract:
The spatio-temporal dynamics of the cross section profile of the optical field in the laser with frequency detuning was numerically simulated on the basis of the Maxwell-Bloch equations. It is shown that at certain values of laser parameters autowaves propagating across the aperture are observed. In this laser system, it is shown the transition to spatio-temporal chaos via the cascade of tori doubling bifurcations.

Ключевые слова :
динамический хаос, широкоапертурный лазер, удвоение периода тора, автоволны.

Key words:
dynamic chaos, wide aperture laser, period of tori doubling bifurcation, autowaves.

Литература:

1. Hollinger, F. Simple mathematical model describing multitransversal solid-state lasers / F. Hollinger, Chr. Jung, H. Weber // J. Opt. Soc. Am. B. – 1990. – V. 7, No. 6. – P. 1013-1018.
2. Huyet, G. Spatio-temporal chaos in the transverse section of lasers /G. Huyet, J.R. Tredicce // Physica D. – 1996. – V. 96. – P. 209-214.
   
3. Huyet, G. Spatio-temporal Dynamics of lasers with a large Fresnel number /G. Huyet, M.C. Martinoni, J.R. Tredicce, S. Rica // Phys. Rev. Lett. – 1995. – V. 75, No. 22. – P. 4027-4030.
   
4. Заикин, А.П. Периодические автоволновые структуры в широкоапертурном лазере с отстройкой частоты. 1. Бифуркационный анализ / А.П. Заикин, А.А. Кургуз­кин, Н.Е. Молевич // Квантовая электроника. – 1999. – Т. 27, № 3. – С. 246 –248.
   
5. Кренц, А.А. Каскад бифуркаций удвоения тора в лазере с отстройкой частоты / А.А. Кренц, Н.Е. Молевич // Квантовая электроника. – 2009. – № 8. – С. 751-756.
   
6. Кренц, А.А. Исследование сценария перехода к хаосу в динамической системе с особой окружностью на фазовой плоскости / А.А. Кренц, Н.Е. Молевич // Известия Самарского научного центра Российской академии наук. – 2010. – № 4. – С. 108-112.
   
7. Кренц, А.А. Рождение устойчивого тора из замкнутой особой кривой и его бифуркации в лазерной системе с отстройкой частоты / А.А. Кренц, Н.Е. Молевич // Известия вузов. Прикладная нелинейная динамика. – 2010. – № 5. – С. 68-79.
   
8. Ёлкин, Н.Н. Нестационарные режимы лазерной генерации / Н.Н. Ёлкин // Математическое моделирование. – 1998. – Т. 10, № 4. – С. 91-103.
9. Федоренко, Р.П. Введение в вычислительную физику: учеб. пособие для вузов / Р.П. Федоренко, под ред. А.И. Лобанова. – 2-е изд., испр. и доп. – Долгопрудный: Издательский Дом «Интеллект», 2008. – 504 с.

References:

1. Hollinger, F. Simple mathematical model describing multitransversal solid-state lasers / F. Hollinger, Chr. Jung, H. We­ber // J. Opt. Soc. Am. B. – 1990. – V. 7, No. 6. – P. 1013-1018.
2. Huyet, G. Spatio-temporal chaos in the transverse section of lasers /G. Huyet, J.R. Tredicce // Physica D. – 1996. – V. 96. – P. 209-214.
3. Huyet, G. Spatio-temporal Dynamics of lasers with a large Fresnel number /G. Huyet, M.C. Martinoni, J.R. Tredicce, S. Rica // Phys. Rev. Lett. – 1995. – V. 75, No. 22. – P. 4027-4030.
4. Zaikin, A.P. Periodic self-wave structures in a wide-aperture laser with frequency detuning. I. Bifurcation analysis / A.P. Zaikin, A.A. Kurguzkin, N.E. Molevich // Quantum Electron. – 1999. – V. 29(6). – P. 523-525.
5. Krents, A.A. Cascade of torus doubling bifurcations in a detuned laser / A.A. Krents, N.E. Molevich // Quantum Electron. – 2009. – V. 39(8). – P. 751-756.
6. Krents, A.A. Investigation of the scenario of the passage to chaos in the dynamical system with the critical circumference on the phase plane / A.A. Krents, N.E. Molevich // Izvestya SNC RAN. – 2010. – V. 4. – P. 108-112. – (in Russian).
7. Кренц, А.А. Birth of steady tori from the closed critical curve and his bifurcations in laser system with frequency detuning / A.A. Krents, N.E. Molevich // Izvestia VUZov. Prikladnaya nelineynaia dinamika. – 2010. – V. 5. – P. 68-79. – (in Russian).
8. Elkin, N.N. Non-stationary modes of laser generation / N.N. Elkin// Matematicheskoe modelirovanie. – 1998. – V. 10, No. 4. – P. 91-103. – (in Russian).
9. Fedorenko, R.P. Introduction in the computing physics: the Manual for high schools / R.P. Fedorenko – Dolgoprudny: Intelligence Publisher, 2008. – 504 p. – (in Russian)

---

© 2009, ИСОИ РАН
Россия, 443001, Самара, ул. Молодогвардейская, 151; электронная почта: ko@smr.ru ; тел: +7 (846) 332-56-22, факс: +7 (846) 332-56-20