自由电子激光光场混沌的唯象理论

计算物理 ›› 1995, Vol. 12 ›› Issue (1): 63-70.

自由电子激光光场混沌的唯象理论

王文杰², 王光瑞³, 陈式刚¹

1. 应用物理与计算数学研究所, 北京 100088;
2. 中国工程物理研究院研究生部, 北京 100088;
3. 中国科学院国际材料物理中心, 沈阳 110015

收稿日期:1993-07-13 修回日期:1994-01-25 出版日期:1995-03-25 发布日期:1995-03-25
基金资助:
国家自然科学基金

PHENOMENAL DESCRIPTION OF THE OPTICAL FIELD CHAOS IN FREE-ELECTRON LASERS

Wang Wenjie², Wang Guangrui³, Chen Shigang¹

1. Institute of Applied Physics and Computational Mathematics, Beijing 100088;
2. Graduate School of China Academy of Engineering Physics, Beijing 100088;
3. International Center of Material Physics, Academia Sinica, Shenyang, 110015

Received:1993-07-13 Revised:1994-01-25 Online:1995-03-25 Published:1995-03-25

摘要/Abstract

摘要： 用唯象理论模型讨论了储存环型自由电子激光振荡器的光场混沌问题,通过理论分析和数值模拟发现,当激光共振腔内存在对增益的弱周期调制时,光场强度随时间的变化既可以是周期的,又可以是混沌的,相应的最大Lyapunov特征指数分别随时间的增大而趋于一个负实数与一个正实数,进一步的讨论还给出了随着增益调制参数的变化,系统经过倍周期分叉进入混沌状态的过程.

关键词: 自由电子激光, 唯象理论, 光场混沌

Abstract: The problem of optical field chaos in a storage ring free-electron laser oscillator hasbeen discussed, by using a phenomenal model. From the theoritical analysis and numerical simulation, it can be found that the variation of laser intensity versus time can be both periodical and chaotic when there is a weak gain modulation in the optical cavity. The correspondent leading Lyapunov characteristic exponent goes to a negative and a positive real number as time increases. Afurther research is carried out, and a chaotic transition via period-doubling bifurcation has been found by varing the modulation parameters.

Key words: free-electron laser, phenomenal theory, optical field chaos

中图分类号:

TN241

王文杰, 王光瑞, 陈式刚. 自由电子激光光场混沌的唯象理论[J]. 计算物理, 1995, 12(1): 63-70.

Wang Wenjie, Wang Guangrui, Chen Shigang. PHENOMENAL DESCRIPTION OF THE OPTICAL FIELD CHAOS IN FREE-ELECTRON LASERS[J]. CHINESE JOURNAL OF COMPUTATIONAL PHYSICS, 1995, 12(1): 63-70.

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