二维混沌激光器阵列的斑图现象与冻结研究

"这篇论文是2008年由王海军等人发表在《东南大学学报（自然科学版）》上的，研究了混沌激光器阵列中斑图的形成与冻结现象。作者通过计算机数值模拟，对二维Lorenz-Haken激光器阵列在固定边界条件下的行为进行了深入探讨。他们发现，激光器的空间分布形态（斑图）受激光器的数量（N）和它们之间的耦合强度（α）的影响。当N固定时，随着α的增大，激光器阵列会经历空间无序、空间轴对称和空间中心对称的状态，并最终达到一种冻结状态，保持中心对称或轴对称。这个冻结过程对应的临界耦合强度αc会随着激光器阵列的规模N的增加而增加。关键词包括混沌激光器阵列、斑图和冻结，表明该研究主要关注混沌系统中的同步行为和模式形成。" 本文详细阐述了混沌激光器阵列中的一个重要现象——斑图的形成与冻结。斑图是混沌系统中的一种复杂空间结构，它揭示了系统内部元素之间的动态相互作用。在混沌激光器阵列中，每个激光器都可能具有不同的行为，但通过耦合，它们可能会达到某种程度的同步，从而在空间上呈现出有序或无序的模式，即斑图。 论文采用二维Lorenz-Haken模型，这是一种经典的混沌动力学系统，常用于模拟激光器的行为。通过计算机模拟，研究人员可以观察和分析在不同参数下激光器阵列的行为。他们发现，随着激光器间耦合强度的增加，斑图会经历从无序到有序的转变。这种转变可能是由于耦合强度增强导致的相互作用加强，使得原本独立的激光器逐渐形成同步，进而形成特定的图案。 此外，研究还指出，阵列的规模N对斑图的形成有显著影响。随着N的增加，维持特定模式所需的耦合强度αc也会增加。这表明更大规模的阵列可能需要更强的相互作用来维持其内部的同步状态。这一发现对于理解和控制混沌系统中的同步行为，以及在实际应用中利用混沌现象，如通信或信息处理等领域，具有重要意义。 该研究提供了对混沌激光器阵列中复杂动力学行为的深刻见解，特别是关于斑图形成和冻结过程的细节，这些发现对于理解和设计混沌系统有着重要的理论价值。