論文の概要: Engineering chaos in a four-mirror cavity-optomechanics with mechanical
drives
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2302.01040v1
- Date: Thu, 2 Feb 2023 12:07:56 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-02-03 14:10:40.374344
- Title: Engineering chaos in a four-mirror cavity-optomechanics with mechanical
drives
- Title（参考訳）: メカニカルドライブを用いた4ミラーキャビティオプトメカニクスにおける工学的カオス
- Authors: Kashif Ammar Yasir and Gao Xianlong
- Abstract要約: メカニカルドライブを用いた4メカニカル・オプト・メカニカルキャビティにおけるカオスの発生について検討した。
両ミラーのポアンカー面を初期状態の広い間隔で計算することにより、安定から混合への遷移を示す。
どちらのミラーも、外部のメカニカルドライブが存在しない場合でも、外部のメカニカルドライブとカオス的な時間的進化をたどる。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: We study occurrence of chaos in a four-mirror optomechanical cavity with
mechanical drives externally interacting with two transversely located
moving-end mirrors of the cavity. The strong cavity mode, driven by the pump
laser, excites mechanical oscillations in both moving-end mirrors with its
radiation pressure. These radiation-pressure-induced mechanical effects then
lead to the indirect coupling between two transverse mirrors, where
intra-cavity field mimics as a spring between two mechanical objects. By
computing Poincar\'e surface of sections for both mirrors over a wide interval
of initial conditions, we illustrate the transition from stable to mixed --
containing stable islands and chaotic seas -- Poincar\'e surface of sections
with external mechanical drives. To further explore the occurrence of chaos
with mechanical drives, we measure the spatio-temporal responses of moving-end
mirrors initially located in mixed Poincar\'e sections. We find that both of
the mirrors follow chaotic temporal evolution with external mechanical drives,
even in the absence of any one of the mechanical drives. To quantitatively
measure the occurrence of chaos, we computed the possible Lyapunov exponents
and collective Kolmogorov-Sinai Entropy of the system. We find that the largest
Lyapunov exponent, and corresponding Kolmogorov-Sinai Entropy, not only gains
positive values with increase in external drives but also crucially depends on
the initial conditions chosen from the Poincar\'e surface of sections.
Furthermore, we show the enhancement in chaotic dynamics of mirrors in the
presence of mechanical damping rates associated with the oscillatory motion of
the mirrors.
- Abstract（参考訳）: 本研究では,2つの横位置移動端ミラーと外部に相互作用するメカニカルドライブを有する4ミラーオプトメカニカルキャビティにおけるカオスの発生について検討した。
ポンプレーザーにより駆動される強いキャビティモードは、両端ミラー内の機械的振動を放射圧で励起する。
これらの放射圧による機械的効果は、2つの横ミラー間の間接結合につながり、キャビティ内の磁場は2つの機械的な物体の間のバネとして模倣される。
両鏡のPoincar\e面を幅広い初期条件で計算することにより、安定した島々と混在する混在する混在する海と、外部の機械駆動による断面のPoincar\e面の遷移を例示する。
メカニカルドライブによるカオスの発生についてさらに検討するため,当初はポアンカーリーの混合区間に位置する移動端ミラーの時空間応答を測定した。
どちらのミラーも、外部のメカニカルドライブが存在しない場合でも、外部のメカニカルドライブとカオス的な時間的進化をたどる。
カオスの発生を定量的に測定するため,システム内のリアプノフ指数とコルモゴロフ・シナイエントロピーを計算した。
最大のリャプノフ指数と対応するコルモゴロフ-シナイエントロピーは、外部駆動の増加とともに正の値を得るだけでなく、ポアンカーの面から選択された初期条件にも決定的に依存する。
さらに,鏡の振動運動に伴う機械的減衰速度の存在下での鏡のカオスダイナミクスの増大を示す。
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