Dynamik selbstinduzierter optischer Strukturen

Spontan entstehende Strukturen sind im allgemeinen nicht stationär, sondern zeigen eine ausgeprägte Dynamik. Ein Musterbeispiel hierfür ist die "Turbulenz" in der Hydrodynamik. Wegen der Komplexität der auftretenden Phänomene und wegen der großen mathematischen Schwierigkeiten bei der Behandlung der zeitabhängigen nichtlinearen partiellen Differentialgleichungen, die in der Regel die betreffenden Systeme beschreiben, bestehen noch sehr viele offene Fragen.

Im vorliegenden Projekt wird versucht, an einem nichtlinearen optischen System das dynamische Verhalten selbstinduzierter optischer Strukturen zu untersuchen. Dazu wurden zunächst Phänomene mit einer sehr einfachen Zeitabhängigkeit ausgewählt, etwa die Driftbewegung einer hexogonalen Struktur oder das Auftreten von zeitabhängigen Targetmustern und von rotierenden spiralförmigen Strukturen.

Drittmittelgeber:

Deutsche Forschungsgemeinschaft

Beteiligte Wissenschaftler:

Dr. Thorsten Ackemann, Dr. Andreas Aumann, Dipl.-Phys. Hans-Jürgen Bruns, Dr. Andreas Gahl, Prof. Dr. Wulfhard Lange, Dr. Yuri Logvin, Dr. Michael Möller, Dipl.-Phys. Burkhard Schäpers, Dipl.-Phys. Jens Seipenbusch

Veröffentlichungen:

Schäpers, B., T. Ackemann, J.P. Seipenbusch, W. Lange: Nonequilateral drifting hexagons in a strongly misaligned single-mirror system. J. Opt. B: Quantum Semiclass. Opt. 1, 58 (1999)

Ackemann, T., B. Schäpers, J.P. Seipenbusch, Yu.A. Logvin, W. Lange: Drifting and locking behaviour of optical patterns - an investigation using Fourier filtering. Chaos, Solitons & Fractals 10, 665 (1999)

Möller, M., J.P. Seipenbusch, T. Ackemann, B. Schäpers, A. Aumann, A. Gahl, H.-J. Bruns, W. Lange: Observing pattern dynamics in nonlinear optical systems using the video-sampling method. Chaos, Solitons & Fractals 10, 675 (1999)

Logvin, Yu., B. Schäpers, T. Ackemann: Stationary and drifting localized structures near a multiple bifurcation point. Phys. Rev. E 61, 4622 (2000)