Caos en la separación entre pulsos en láseres totalmente sólidos con absorbente saturable

M. KOVALSKY; A. HNILO

Congreso; 95 reunion de la Asociación Física Argentina; 2010

Asociación Física Argentina

Presentamos la verificación tanto teórica como experimental de que, en un láser de Nd:YAG bombeado por diodos y con Cr:YAG como absorbente saturable, las inestabilidades en la separación entre los pulsos (jitter) no es debida sólo al  ruido ambiente o a fluctuaciones térmicas o del bombeo como generalmente se piensa, sino que sigue principalmente una dinámica interna, no lineal y bastante compleja, que hasta puede presentar un régimen de caos determinista. Para este último, de nuestras series de tiempo experimentales logramos determinar la dimensión de embedding (igual a 5) y los valores de los exponentes de Lyapunov (2 son positivos), resultados consistentes con las observaciones realizadas tanto por nosotros como por otros autores. También presentamos una descripción simplificada en términos de un mapa iterativo que resulta ser de la misma clase de universalidad que el mapa logístico, lo que explica de manera sencilla la cascada de bifurcaciones y la isla de estabilidad de período 3 observadas. La verificación lograda abre la puerta al empleo de técnicas no lineales de control de caos para estabilizar el Q-switch de manera eficiente. O bien, por el contrario, para aprovechar este sistema, que además es fácilmente escalable en potencia, para implementar el envío de mensajes por propagación aérea a grandes distancias utilizando los protocolos de encriptación por sincronización de caos, con el interesante agregado de proveer una modulación no en la amplitud de los pulsos (que es lo más usual, “AM”) sino en la separación entre ellos (lo que es menos vulnerable al ruido, “FM”).