非线性光机械系统在调制光控制下的规则与混沌动力学

研究了一种在光力系统中机械振子的非线性动力学行为,该系统包含线性、二次和三次光子-振动相互作用(相对于机械位移),并在绝热消去光场的条件下处于调制驱动场中。基于构建的机械坐标分岔图和最大Lyapunov指数随调制振幅的变化,以及功率谱、相图和庞加莱截面,该团队识别出了光力系统的规则动力学区域和混沌动力学区域。研究还表明,当三种相互作用同时存在且调制振幅取特定值时,机械振子(振荡器)会进入混沌动力学状态;若移除三次相互作用,则混沌被准周期振荡取代;而若仅保留线性相互作用,系统会重新回到混沌行为。这种混沌动力学对非线性阶数的非单调依赖源于参数驱动与有效势重塑之间的相互作用,表明非线性并不总是增强混沌。对于采用膜片居中配置的光力系统(仅存在二次光子-振动相互作用),该研究证明:在小调制振幅下,机械振子在对称双阱势的每个势阱中呈现准周期运动,而大调制振幅则通过阱间跃迁导致混沌运动。
作者单位: VIP可见
页数/图表: 登录可见
提交arXiv: 2026-06-05 07:39

量科快讯