論文の概要: Controlling complex dynamics with synthetic magnetism in optomechanical systems: A route to enhanced sensor performance
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2502.12336v1
- Date: Mon, 17 Feb 2025 21:45:44 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-02-19 14:06:43.888908
- Title: Controlling complex dynamics with synthetic magnetism in optomechanical systems: A route to enhanced sensor performance
- Title(参考訳): 光力学系における複合力学と合成磁性の制御:センサ性能向上への道
- Authors: Deivasundari Muthukumar, Stella Rolande Mbokop Tchounda, Sifeu Takougang Kingni, Karthikeyan Rajagopal, Serge Guy Nana Engo,
- Abstract要約: 系の半古典力学方程式は、光学的ハミルトニアンから導かれる。
本稿では、新しい動的動作の出現と、新しいデバイスの開発におけるその意義を示す。
これらの知見は, 感光性, カオスベース通信, 調整可能な音波回路の応用に重要な意味を持つ。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 0.20616237122336117
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- Abstract: This paper explores the intricate dynamical behavior of an optomechanical system consisting of an optical resonator that drives two mechanically coupled resonators via phase-dependent phonon hopping. Addressing previous limitations in comprehending the dynamics of such systems, we derive the system's semiclassical dynamical equations from the optomechanical Hamiltonian, resulting in a set of six first-order ordinary differential equations. We subsequently illustrate the emergence of novel dynamic behaviors and demonstrate their pertinence for the development of new devices. The system exhibits either two or no steady states, contingent upon the incident radiation, mechanical coupling rate, and frequency detuning. Our stability analysis indicates that the stability of these states is determined by the same factors. We identify complex dynamical behaviors, including monostable and bistable self-excited quasi-periodic characteristics, the coexistence of hidden oscillations, and chaotic dynamics, and we propose a method for their control. These findings bear significant implications for applications in ultra-sensitive sensing, chaos-based communication, and tunable phononic circuits. This study enhances the broader understanding of complex dynamical systems in optomechanics, paving the way for the development of advanced optomechanical devices with controlled dynamics for stable and reliable operation.
- Abstract(参考訳): 本稿では、位相依存型フォノンホッピングによる2つの機械的結合共振器を駆動する光共振器からなる光学系の複雑な力学挙動について検討する。
このような系の力学を解釈する以前の制限に対処するため、系の半古典力学方程式は、光学的ハミルトニアンから導出され、6つの一階常微分方程式の集合となる。
その後、新しい動的行動の出現を解説し、新しいデバイスの開発におけるその意義を示す。
このシステムは、入射放射、機械的カップリング速度、周波数デチューニングに起因して、定常状態の2つまたは0つの状態を示す。
我々の安定性分析は、これらの状態の安定性が同じ要因によって決定されることを示している。
本研究では, 単安定・双安定自励準周期特性, 隠れ振動の共存, カオス力学などの複雑な動的挙動を同定し, その制御法を提案する。
これらの知見は, 感光性, カオスベース通信, 調整可能な音波回路の応用に重要な意味を持つ。
本研究は、光学系における複雑な力学系のより広範な理解を促進し、安定かつ信頼性の高い動作のための制御力学を持つ先進オプテメカティカルデバイスの開発の道を開く。
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