ХАОТИЧНА ДИНАМІКА НАПІВПРОВІДНИКОВОГО GaAs / GaAlAs ЛАЗЕРA: НЕЛІНІЙНИЙ ХАОС-ГЕОМЕТРИЧНИЙ ІНФОРМАЦІЙНИЙ АНАЛІЗ

G. P. Prepelitsa

Анотація


На основі універсального хаос-геометричного і мультисистемного підходу вивчається низько та високо- розмірна динаміка генерації хаосу в напівпровідниковому GaAs / GaAlAs лазерному пристрої з запізненим зворотнім зв'язком. Для того, щоб виконати ефективне моделювання хаотичної динаміки нелінійних процесів в напівпровідникових системах та приладах розроблено комп’ютерний комплекс (з хаосгеометричним, нейромережевим блоками, блоком прогнозування, і т.і.), який, зокрема, включає в себе низку нових квантово-динамічних моделей динаміки процесів і покращені або принципово нові процедури та алгоритми нелінійного аналізу такі як метод ефективного кореляційного інтегралу, фрактальний аналіз, алгоритми середньої взаємної інформації та хибних найближчих сусідів, підхід до аналізу на основі показників Ляпунова, ентропія Колмогорова, метод сурогатних даних, моделі нелінійного прогнозу, спектральні методи, нейромережеві алгоритми тощо. Теоретично виявлені сценарії генерації хаосу, отримані кількісні дані про характеристики хаотичної динаміки, топологічні і динамічні інваріанти, зокрема, показники Ляпунова, ентропія Колмогорова, межа передбачуваності та інші.


Ключові слова


хаотична динаміка; напівпровідниковий GaAs / GaAlAs лазер; хаос-геометричний підхід

Посилання


Wiggins S. Introduction to applied nonlinear dynamical systems and chaos.-N.-Y: Springer, 1997.-688 p.

Kuznetsov A. P., Kuznetsov S. P., Ryskin N. M., Isaeva O. B., Non-linearity: From oscillations to chaos.-M: NIS RHD.-2006.-184p.

Ott E., Chaos in dynamical systems.-Cambridge: Cambridge Univ.Press: 2002.- 490p.

Gallager R. G., Information theory and reliable communication, Wiley, New York.-1986.

Fischer I., Hess O., Elsaber W., GoGobel E., High-dimensional chaotic dynamics of an external cavity semiconductor laser// Phys.Rev.Lett.-1994.-Vol.73.-P. 2188-2192.

Prepelitsa G. P., New nonlinear analysis, chaos theory and information technology approach to studying dynamics of the erbium one-ring fibre laser//Photoelectronics“.-2015.-Vol.24.-P. 38-43.

Prepelitsa G. P., New chaos-geometric and information technology analysis of chaotic generation regime in a single-mode laser system with absorbing cell// International Scientific Journal «Proceedings of International Geometry Center».-2015.-Vol.8,N2.-P. 100-108.

Prepelitsa G. P., Glushkov A. V., Lepikh Ya. I., Buyadzhi V. V., Ternovsky V. B., Zaichko P. A., Chaotic dynamics of non-linear processes in atomic and molecular systems in electromagnetic field and semiconductor and fiber laser devices: New approaches, Uniformity and Charm of chaos// Sensors Electronics and Microsystems Technologies.-2014.-Vol.11,N4.-P.43-57.

Prepelitsa G. P., Nonlinear dynamics of quantum and laser systems with elements of a chaos//Photoelectronics.-2014.-Vol.23.-P. 96-106.

Glushkov A. V., Khetselius O. Yu., Prepelitsa G. P., Svinarenko A. A., Geometry of Chaos I: Theoretical basis’s of a consistent combined approach //International Scientific Journal “Proceedings of International Geometry Center”.-2013.-Vol.6,N1.-P.67-79.

Glushkov A. V., Prepelitsa G. P., Svinarenko A. A., Zaichko P. A. Studying interaction dynamics of the non-linear vibrational systems within non-linear prediction method (application to quantum autogenerators)// Dynamical Systems Theory, Eds. J. Awrejcewicz, M. Kazmierczak, P. Olejnik, J. Mrozowski (WSEAS, Lodz).-2013.-Vol.T1.-P.467-477.

Glushkov A. V., Svinarenko A. A.,Buyadzhi V. V., Zaichko P. A., Ternovsky V. B., Chaos-geometric attractor and quantum neural networks approach to simulation chaotic evolutionary dynamics during perception process// Advances in Neural Networks, Fuzzy Systems and Artificial Intelligence, Series: Recent Advances in Computer Engineering, Ed. J.Balicki.(Gdansk, WSEAS Pub.).-2014.-Vol.21.-P.143-150.

Prepelitsa G. P., Buyadzhi V. V., Ternovsky V. B. Non-linear analysis of chaotic self-oscillations in backward-wave tube// Photoelectronics.-2013.-Vol.22.-P.103-107.

Glushkov A. V., Khokhlov V. N., Tsenenko I. A., Atmospheric teleconnection patterns and eddy kinetic energy content: wavelet analysis//Nonlinear Proc.in Geophys.-2004.-Vol.11.-P.285-293.

Packard N., Crutchfield J., Farmer J., Shaw R., Geometry from time series// Phys.Rev.Lett-1988.-Vol.45.-P.712–716.

Kennel M., Brown R., Abarbanel H., Determining embedding dimension for phase-space reconstruction using geometrical construction//Phys.Rev.A.-1992.-Vol.45.-P.3403–3411.

Grassberger P., Procaccia I., Measuring the strangeness of strange attractors// Physica D.-1983.-Vol.9.-P.189–208.

Takens F., Detecting strange attractors in turbulence//Dynamical systems and turbulence Ed. Rand D., Young L. – N.-Y.: Springer, 1981.-P.366–381.

Havstad J. W., Ehlers C. L. Attractor dimension of nonstationary dynamical systems from small data sets // Phys. Rev. A. – 1989. – Vol. 39. – P. 845-853.

Kaplan J. L., Yorke J. A. Chaotic behavior of multidimensional difference equations // Functional differential equations and approximations of fixed points. Lecture Notes in Mathematics No. 730 / H.-O. Peitgen, H.-O. Walter (Eds.). – Berlin: Springer, 1979. – P. 204-227.

Sano M., Sawada Y. Measurement of the Lyapunov spectrum from a chaotic time series // Phys. Rev. Lett. – 1985. – Vol. 55. – P. 1082-1085.




DOI: https://doi.org/10.18524/1815-7459.2016.1.70289

Посилання

  • Поки немає зовнішніх посилань.


Copyright (c) 2016 Сенсорна електроніка і мікросистемні технології

ISSN 1815-7459 (Print), 2415-3508 (Online)