具有两个相互作用光场的克尔腔中混沌切换振荡的揉捏映射

结合非线性与不同子系统间耦合的光学系统，为观察多种非线性动力学提供了一个灵活的平台。此外，工程容差使得这些子系统可以在光波长的几分之一内保持相同；因此，这种耦合系统固有地具有自然对称性，可能导致离域化或对称性破缺。我们在此考虑一个支持两个相互作用电场的光学克尔腔，这两个电场由两个对称的输入光束产生。在数学上，该系统由一个四维 $\mathbb{Z}_2$-等变向量场建模，以输入光的强度和失谐作为控制参数。先前的研究表明，在广泛的参数范围内，实验和数值上都观察到了复杂的切换动力学。在这里，我们展示了特定的切换模式是在混沌吸引子通过离域化或对称性破缺发生的特定全局分岔处产生的。我们发现该系统表现出无限多个这样的全局分岔，它们由 $\mathbb{Z}_2$-等变的余维二别利亚科夫跃迁组织。我们通过结合全局分岔的延拓以及揉捏不变量和李雅普诺夫指数的计算来研究这些切换动力学。通过这种方式，我们提供了周期轨道和混沌吸引子的不同切换模式之间相互作用的全面图景。