具有脉冲增益调制自由电子激光器的光场混沌

计算物理 ›› 1995, Vol. 12 ›› Issue (3): 335-340.

具有脉冲增益调制自由电子激光器的光场混沌

王文杰¹, 王光瑞², 陈式刚³

1. 中国工程物理研究院北京研究生部, 北京8009 信箱, 100088;
2. 中国科学院国际材料物理中心, 沈阳 110015;
3. 北京应用物理与计算数学研究所, 北京8009 信箱, 100088

收稿日期:1993-11-22 修回日期:1994-06-26 出版日期:1995-09-25 发布日期:1995-09-25
基金资助:
国家自然科学基金;国家基础性研究重大项目《非线性科学》及中国工程物理研究院资助

OPTCIAL FIELD CHAOS IN FREE-ELECTRON LASERS WITH A PULSED GAIN MODULATION

Wang Wenjie¹, Wang Guarui², Chen Shigang³

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

Received:1993-11-22 Revised:1994-06-26 Online:1995-09-25 Published:1995-09-25

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:当激光共振腔内的增益调制由周期振荡型变为周期脉冲型时,随着调制参数的改变,光场强度随时间的变化仍然要经过一个由倍周期分叉进入混沌状态的过程。相应的最大Lyapunov特征指数证明了光场混沌的存在。进一步研究表明:周期脉冲型增益调制比周期振荡型增益调制更接近于实际情况,因为它给出的光场时间结构与实验测得的结果更接近.

关键词: 自由电子激光, 唯象理论, 光场混沌, 脉冲型增益调制

Abstract: The problem of optical field chaos in a storage ring free-electron laser oscillator has been discussed by using a phenomenal model. From the theoritical analysis and numerical simulation, it can be found that the chaotic transition of the system via perioddoubling bifurcation still exists when there is a pulsed gain modulation, instead of an oscillated one, in the optical cavity. The existence of optical field chaos has been confirmed by calculating the corresponding value of the leading Lyapunov characteristic exponent. A further research shows that the real form of gain modulation in the optical cavity is most likely a pulsed one, not an oscillated one.

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

中图分类号:

O411
TN241

王文杰, 王光瑞, 陈式刚. 具有脉冲增益调制自由电子激光器的光场混沌[J]. 计算物理, 1995, 12(3): 335-340.

Wang Wenjie, Wang Guarui, Chen Shigang. OPTCIAL FIELD CHAOS IN FREE-ELECTRON LASERS WITH A PULSED GAIN MODULATION[J]. CHINESE JOURNAL OF COMPUTATIONAL PHYSICS, 1995, 12(3): 335-340.

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