La consistencia de los láseres caóticos

La revista Physical Review Letters publica un estudio sobre las propiedades de consistencia de los láseres caóticos elaborado por un grupo de investigadores del IFISC (CSIC-UIB)

Los investigadores del Instituto de Física Interdisciplinar y Sistemas Complejos, IFISC (CSIC-UIB), Neus Oliver, Thomas Jüngling e Ingo Fischer han publicado un estudio en la prestigiosa revista de física Physical Review Letters sobre las propiedades de consistencia de un láser caótico: «Consistency properties of a chaotic semiconductor laser subject driven by optical feedback».

En el día a día la mayoría de nosotros asume que a estímulo similar, respuesta similar. Esta fiabilidad en la respuesta se conoce como «consistencia». Este concepto ha despertado el interés de los científicos en los últimos tiempos, ya que los esquemas «estímulo-respuesta» son omnipresentes en la naturaleza y la tecnología. Pero, a pesar de que lo pueda parecer, las respuestas de los sistemas no son necesariamente siempre consistentes, es decir, a similares estímulos no siempre hay respuestas similares.

En este artículo se investiga la consistencia mediante un experimento óptico, de manera que un láser de semiconductor es estimulado con una señal caótica dos veces. El láser recibe como entrada la señal caótica y, posteriormente, una copia exacta de éste. Después se comparan las dos respuestas correspondientes del láser. Para poder aplicar este método es imprescindible que la copia sea de alta calidad y fidedigna, lo que se consigue guardando el señal caótico en una memoria óptica. En el experimento se observa que, cambiando las condiciones de operación, el láser presenta transiciones de respuestas consistentes a inconsistentes. El artículo también presenta un método para extraer, directamente del experimento, una cantidad clave para determinar el nivel de consistencia y que facilita su comprensión. Hay que explicar que hasta el momento esta cantidad (conocida como «subexponente de Lyapunov») solo se había podido determinar a través de simulaciones numéricas.

El trabajo, llevado a cabo en el Laboratorio de Fotónica no Lineal del IFISC, puede ayudar a optimizar diversas aplicaciones de los láseres en los campos de la comunicación y la computación. Además, los métodos desarrollados pueden motivar nuevas estrategias para aclarar como las neuronas de nuestro cerebro procesan información de manera consistente.

Referencia bibliográfica:

Neus Oliver, Thomas Jüngling, and Ingo Fischer, Physical Review Letters, 114, 123902 (2015). 

http://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.114.123902

Fecha de publicación: 27/03/2015