Plenarvorträge - DPG-Tagungen

Dynamik und Statistische Physik Mittwoch
algorithm changes the values of the weights only in discrete steps of equal
size, the dynamics of each weight can be described as a random walk. In
this case it is possible to calculate statistical properties of the synchronization
process by replacing neural networks with ensembles of random
walks.
We consider two random walks with reflecting boundaries. In each step
both random walkers are moved in the same, randomly chosen direction.
If one hits the boundary, the distance between both is decreased. This
DY 35 Symposium SYPF: Physics of Foams
leads to synchronization after some steps. We calculate the mean and
the variance of the synchronization time analytically. By using the probability
distribution of this quantity, we can also determine the average
number of steps, after which two ensembles of random walks reach a synchronized
state.
For publications and preprints see:
http://theorie.physik.uni-wuerzburg/TP3/publi.html
Zeit: Mittwoch 14:00–18:30 Raum: H16
DY 35.1 Mi 14:00 H16
Symposium SYPF: Physics of Foams — • —
Details zum Programm sind unter SYPF zu finden.
DY 36 Nonlinear Dynamics and Chaos II
Zeit: Mittwoch 16:30–18:00 Raum: H2
DY 36.1 Mi 16:30 H2
Experimente zur Dynamik zeitverzögert gekoppelter Halbleiterlaser
bei kurzen Kopplungszeiten — •Eric Wille, Michael
Peil, Ingo Fischer und Wolfgang Elsässer — TU Darmstadt,
Institut für Angewandte Physik, Schlossgartenstr. 7, 64289 Darmstadt
Eine Verzögerung in der Kopplung zweier nichtlinearer Oszillatoren hat
einen wesentlichen Einfluss auf deren Dynamik. Gekoppelte Halbleiterlaser
sind hervorragend dazu geeignet, solche Einflüsse auf das dynamische
Verhalten experimentell zu untersuchen. Darüber hinaus besitzen gekoppelte
Halbleiterlaser Potential für neue technologische Anwendungen.
Wir präsentieren experimentelle Ergebnisse zu zwei gegenüberstehenden,
einmodigen Halbleiterlasern mit identischen Parametern,
deren endliche Kopplungszeit in der Größenordnung der Periode
der Relaxationsoszillationen ist. In Abhängigkeit von der optischen Frequenzverstimmung
der zwei Laser finden wir sowohl Locking-Bereiche
mit stabiler Emission, als auch instabile Intensitätsdynamik. Wir diskutieren
die charakteristischen Zusammenhänge zwischen den auftretenden
Oszillationsfrequenzen, der Frequenzverstimmung, und der endlichen
Kopplungszeit. Die Ergebnisse werden sehr gut durch Modellrechnungen
unterstützt.
DY 36.2 Mi 16:45 H2
Noise-Induced Crisis in a Electronic Circuit — •Thomas Stemler,
Johannes Werner, and Hartmut Benner — Institut für
Festkörperphysik, TU Darmstadt
We report the experimental observation of noise-induced crises in a
Chua-type nonlinear electronic oscillator. Here, the merging of two precritical
sub-attractors is induced by noise and results in chaos-chaos intermittency.
We analyse the influence of different kinds of noise, e.g.
white Gaussian noise and coloured noise, on the system dynamics. Close
to a critical control parameter Rc a merging crisis occurs which can be
characterized by the mean residence time τ on each sub-attractor. This
characteristic time is expected to scale like[1]: τ ∼ σ −γ g((Rc − R)(σ))
where σ is the noise strength, γ the critical exponent of the crisis in the
absence of noise, and g(·) is a nonuniversal function depending on the
kind of noise. Our data, which are in very good agreement with the predicted
scaling, support the detailed understanding of related aperiodic
stochastic resonance experiments in this system.
[1] J.C. Sommerer, E. Ott, C. Grebogi Phys. Rev. A 43, 1754 (1991)
DY 36.3 Mi 17:00 H2
Numerische und Analytische Betrachtung zur Strukturbildung
in Lasern mit Rückkopplung — •Guido Krüger, Rudolf Friedrich
und Till Frank — Institut für Theoretische Physik,Wilhelm-
Klemm-Str. 9,48149 Münster
Einspiegelrückkopplungsexperimente mit einem Laser in Natrium-
Dampf führen zu einer Vielfalt an Strukturbildungsprozessen [1].
Wir entwickeln diese Strukturbildungsprozesse ausgehend von den
Blochschen Feldgleichungen die in [2] entwickelt wurden, indem reduzierte
Swift-Hohenberg-artige Gleichungen abgeleitet werden.
Die numerische Auswertung der gefundenen Gleichungen zeigt dabei
verschiedene Strukturen, so z.B. Quadrate und Hexagone. Ziel der Arbeit
ist es anhand von den reduzierten Gleichungen und den numerischen
Resultaten vorherzusagen, welche Strukturen entstehen und warum sich
diese Strukturen ergeben.
[1] W.Lange, Yu. A. Logvin und T.Ackemann SSpontaneous optical
patterns in an atomic vapor: observation and simulation”Physica D
96, 230-241 (1996) [2] F.Mitschke, R.Deserno, W.Lange und J.Mlynek
”Magnetically induced self-pulsing in a nonlinear resonator”Phys.Rev.A
Vol.33 No.5 (1986) 3219-3231
DY 36.4 Mi 17:15 H2
On global properties of time-delayed feedback control —
•Wolfram Just 1 , Clemens v. Loewenich 2 , and Hartmut
Benner 2 — 1 Department of Mathematics, Queen Mary/University of
London, UK — 2 Institut für Festkörperphysik, TU Darmstadt
While control of chaos by time-delayed feedback is meanwhile quite
well understood from the point of view of linear stability analysis, almost
nothing is known about global features of the control problem. From
an experimental point of view the question which type of initial condition
yields successful stabilisation, i.e. in theoretical terms the basin of
attraction, is of utmost importance. Applying general arguments from
bifurcation theory we propose that discontinuous transitions at the control
boundaries, i.e. subcritical behaviour, severely limits such basins. We
illustrate our theoretical concept by numerical simulations and electronic
circuit experiments.
DY 36.5 Mi 17:30 H2
Rejection of the output power noise in a multimode solid state
laser by pure electronic feedback — •L. Ehlkes 1,2 , T. Letz 1,2 , K.
Pyragas 3 , and A. Kittel 1 — 1 Energy and Semiconductor Research
Group, Department of Physics, University of Oldenburg — 2 Max Planck
Institute for the Physics of Complex Systems, Dresden — 3 Semiconductor
Physics Institute, Vilnius, Lithuania
Intracavity frequency doubled solid state laser that emit light in the
visible spectral range have great potential for technical applications. The
display technology sector is one example where this powerful green and
blue light sources are necessary at a low price and compact design.
The optical nonlinear crystal responsible for the frequency conversion is
placed inside the laser cavity in order to maximize efficiency. The drawback
of a simple, low cost setup is a fluctuating output power known as
the green problem.
In order to stabilize the output intensity of a frequency-doubled
Nd:YAG- laser we use a pure electronic proportional feedback loop. The
infrared intensities of two orthogonal directions of polarization are used
to determine corrections which alter the currents through two orthogonal
polarized pump diodes. The method seems promising for technical
application.
DY 36.6 Mi 17:45 H2
Synchronisationsanalyse physiologischer Daten in den Schlafstadien
— •Stephan Zschiegner 1,2,3 , Jan W. Kantelhardt 1 , Armin
Bunde 1 , Shlomo Havlin 2 und Thomas Penzel 3 — 1 Institut für
Theoretische Physik III, Justus-Liebig-Universität, Giessen, Germany —
2 Dept. of Physics and Minerva Center, Bar-Ilan University, Ramat-Gan,
Israel — 3 Klinik für Innere Medizin, Klinikum der Philipps-Universität,
Marburg, Germany
Wir untersuchen mit Methoden der statistischen Physik, wie sich die