Генерация импульсных сигналов - аналогов временных солитонов - в активном кольцевом резонаторе с клистроном-усилителем и спин-волновой линией передачи

Представлены результаты экспериментального исследования режимов генерации импульсных сигналов - аналогов временных солитонов - в распределённом активном кольцевом резонаторе с пролётным клистроном-усилителем и спин-волновой линией передачи. Солитоноподобные импульсы формируются в условиях трёхволнового параметрического распада поверхностной магнитостатической спиновой волны, когда клистрон-усилитель работает в малосигнальном режиме. Показано, что параметрическая турбулентность обусловливает хаотическую природу генерируемых структур, которая подтверждается проведёнными оценками старшего показателя Ляпунова по экспериментальным временным рядам. Помимо этого, демонстрируется возможность управления фазовой когерентностью, временем автокорреляции и отношением шум/сигнал генерируемых хаотических солитоноподобных импульсов за счёт изменения тока пучка и ускоряющего напряжения клистрона-усилителя.

На английском языке

Generation of the Pulse Signals, Which are Analogs of Temporal Solitons, in an Active Ring Resonator with a Klystron Amplifier and a Spin-Wave Transmission Line

Grishin S.V.

Dmitriev B.S.

Medvedeva T.M.

Romanenko D.V.

Skorokhodov V.N.

Sysoev I.V.

Sysoeva M.V.

Sharaevskii Yu.P.

We present the results of experimental studies of the generation modes of the pulse signals, which are analogs of the time solitons, in a distributed active ring resonator with a drift klystron amplifier and a spin-wave transmission line. The soliton-like pulses are formed under the conditions of the three-wave parametric decay of a surface magnetostatic spin wave when the klystron amplifier operates in a small-signal regime. Parametric turbulence is shown to cause the chaotic nature of generated patterns, which is confirmed by evaluations of the maximum Lyapunov exponent from experimental time series. Besides, the opportunity to manage the phase coherence, the autocorrelation time, and the noise-to-signal ratio of the generated chaotic soliton-like pulses by varying the beam current and accelerative voltage of the klystron amplifier is demonstrated.