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识别与预测复杂激光阈值分叉的置换熵

光学 2025-08-05 v1

摘要

置换熵(PE)是一种用于量化信号复杂性的统计指标。本文展示了其能够识别并预测复杂激光器阈值分叉的位置,其中数千个模式在激光临界点竞争获得率。在实验 setup 中,腔内往返时间远大于检测系统的时间分辨率,从而实现了对每个往返周期内强度动力学的高统计抽样。我们展示,置换熵在阈值以下会出现明显的下降,并在阈值分叉点达到尖锐的最小值,这揭示了时间相关性的突然增加。置换熵的演化被与标准的分叉临界指标进行比较。虽然滞后1自相关系数随着阈值的接近逐渐增大,但置换熵显示出陡峐的下降,捕捉到非线性相关性的出现,从而实现了对阈值的更清晰识别。

关键词

引用

@article{arxiv.2508.01000,
  title  = {Identifying and anticipating the threshold bifurcation of a complex laser with permutation entropy},
  author = {Juan Gancio and Cristina Masoller and Mathias Marconi},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2508.01000},
  year   = {2025}
}

备注

6 pages, 5 figures