ISSN 0869-6632 (Print)
ISSN 2542-1905 (Online)


Cite this article as:

Grishin S. V., Dmitriev B. S., Zharkov J. D., Manyshev R. A., Skorohodov V. N. Chaotic microwave pulse generation in wideband spin­wave and vacuum oscillators of chaos under external periodical influence. Izvestiya VUZ. Applied Nonlinear Dynamics, 2012, vol. 20, iss. 5, pp. 137-155. DOI: https://doi.org/10.18500/0869-6632-2012-20-5-137-155

Language: 
Russian

Chaotic microwave pulse generation in wideband spin­wave and vacuum oscillators of chaos under external periodical influence

Autors: 
Grishin Sergej Valerevich, Saratov State University
Dmitriev Boris Savelevich, Saratov State University
Zharkov Jurij Dmitrievich, Saratov State University
Manyshev Roman Aleksandrovich, Saratov State University
Skorohodov Valentin Nikolaevich, Saratov State University
Abstract: 

The non­autonomous generation of chaotic microwave pulses in the wideband chaos oscillators is experimentally investigated. Nonlinearity of a spin­wave transmission line is a cause of chaotic dynamics of the spin­wave chaos oscillator and nonlinearity of a TWT amplifier is a cause of chaotic dynamics of the other chaos oscillator. It is shown, that in both cases, the generation of chaotic microwave pulses is observed when an external pulse­modulated microwave signal has a certain power level and its carrier is detuned from a central frequency of a chaotic signal. However, in non­autonomous regime, the increase of integral power of a chaotic microwave signal in comparison with the autonomous regime is only observed in the spin­wave chaos oscillator. This effect is demonstrated by the change of pulse ratio of external microwave pulses. The three­wave parametric interaction of spin waves in a ferromagnetic film leading to the increase of amplitude of a chaotic signal in a non­stationary range in comparison with the stationary range is a cause of the increase of integral power of a chaotic pulse signal.

DOI: 
10.18500/0869-6632-2012-20-5-137-155
References: 

1. Дмитриев А.С., Панас А.И. Динамический хаос. Новые носители информации для систем связи. М.: Физматлит, 2002. 2. Методы нелинейной динамики и теории хаоса в задачах электроники сверх-высоких частот / Под ред. А.А. Короновского, Д.И. Трубецкова, А.Е. Храмова Т. 2: Нестационарные и хаотические процессы. М.: Физматлит, 2009. 3. Дмитриев А.С., Кузьмин Л.В., Юркин В.Ю. Сверхширокополосные беспроводные сенсорные сети на основе хаотических радиоимпульсов // Изв. вузов. Прикладная нелинейная динамика. 2009. Т. 17, No 4. С. 90. 4. Атанов Н.В., Дмитриев А.С., Ефремова Е.В., Максимов Н.А. Формирование хаотических радиоимпульсов в генераторе с внешним периодическим воздействием // Письма в ЖТФ. 2006. Т. 32, вып. 15. С. 1. 5. Пиковский А., Розенблюм М., Куртс Ю. Синхронизация. Фундаментальное нелинейное явление. М.: Техносфера, 2003. 6. Анищенко В.С., Астахов В.В., Вадивасова Т.Е., Стрелкова Г.И. Синхронизация регулярных, хаотических и стохастических колебаний. Москва-Ижевск: НИЦ «Регулярная и хаотическая динамика», 2008. 7. Дмитриев Б.С., Жарков Ю.Д., Скороходов В.Н., Геншафт А.М. Синхронизация хаотических колебаний путем подавления хаоса в клистронном автогенераторе внешним гармоническим сигналом // Изв. вузов. Прикладная нелинейная динамика. 2007. Т. 15, No 3. С. 52. 8. Дмитриев Б.С., Жарков Ю.Д., Скороходов В.Н. Способ генерации хаотических радиоимпульсов большой мощности для прямохаотических систем связи. Патент на изобретение, РФ. No 2349027. 2009. Бюллетень No 7. 9. Дмитриев Б.С., Жарков Ю.Д., Клокотов Д.В., Скороходов В.Н. Экспериментальное исследование сложной динамики в многорезонаторном клистронном автогенераторе с запаздывающей обратной связью // ЖТФ. 2003. Т. 73, вып. 7. С. 105. 10. Дмитриев Б.С., Жарков Ю.Д., Скороходов В.Н., Бирюков А.А. Генерация хаотических радиоимпульсов с помощью клистронного автогенератора с запаздыванием // Изв. вузов. Прикладная нелинейная динамика. 2006. Т. 14, No 4. С. 36. 11. Мясин Е.А., Кислов В.Я., Богданов Е.В. Способ генерирования электромагнитных шумовых колебаний. АС No 1125735. 1984. Бюллетень No 43. 12. Анисимова Ю.В., Воронцов Г.М., Залогин Н.Н., Кислов В.Я., Мясин Е.А. Шумотрон // Радиотехника. 2000, No 2. С. 19. Кузнецов С.П. Сложная динамика генераторов с запаздывающей обратной связью. Изв. вузов. Радиофизика. 1982. Т. XXV, No 12. С. 1410. 13. Залогин Н.Н., Кислов В.В. Широкополосные хаотические сигналы в радиотехнических и информационных системах. М.: Радиотехника, 2006. 14. Демидов В.Е., Ковшиков Н.Г. Некоторые особенности перехода к хаосу при автомодуляции поверхностных спиновых волн // Письма в ЖЭТФ. 1997. Т. 66, вып. 4. С. 243. 15. Демидов В.Е., Ковшиков Н.Г. Стохастическая генерация при параметрическом возбуждении спиновых волн в пленках железоиттриевого граната // Письма в ЖТФ. 1998. Т. 24, вып. 7. С. 66. 16. Демидов В.Е., Ковшиков Н.Г. Механизм возникновения и стохастизации автомодуляции интенсивных спиновых волн // ЖТФ. 1999. Т. 69, вып. 8. С. 100. 17. Wu M., Kalinikos B.A., and Patton C.E. Self-generation of chaotic solitary spin wave pulses in magnetic film active feedback rings // Phys. Rev. Lett. 2005. Vol. 95. 237202. 18. Гришин С.В., Гришин В.С., Храмов А.Е., Шараевский Ю.П. Генерация широкополосного хаотического сигнала в автоколебательной системе с нелинейной линией передачи на магнитостатических волнах // ЖТФ. 2008. Т. 78, вып. 5.  С. 89. 19. Кондрашов А.В., Устинов А.Б., Калиникос Б.А., Benner H. Автогенерация хаотического сигнала в активных кольцах на основе ферромагнитных пленок // Письма в ЖТФ. 2008. Т. 34, вып. 11. С. 81. 20. Hagerstrom A.M., Tong W., Wu M., Kalinikos B.A., and Eykholt R. Excitation of chaotic spin waves in magnetic film feedback rings through three-wave nonlinear interaction // Phys. Rev. Lett. 2009. Vol. 102, 207202. 21. Wu M., Hagerstrom A.M., Eykholt R., Kondrashov A., and Kalinikos B.A. Excitation of chaotic spin waves through modulation instability // Phys. Rev. Lett. 2009. Vol. 102. 237203. 22. Кондрашов А.В., Устинов А.Б., Калиникос Б.А. Управляемая генерация хаотического СВЧ-сигнала в условиях четырехволнового параметрического взаимодействия поверхностных спиновых волн // Письма в ЖТФ. 2010. Т. 36, вып. 5. С. 62. 23. Бегинин Е.Н., Гришин С.В., Шараевский Ю.П. Влияние амплитудной и фазовой нелинейности спин-волновой линии задержки на генерацию широкополосного хаотического СВЧ-сигнала // ПЖТФ. 2010. Т. 36, вып. 7. С. 65. 24. Гришин С.В., Зарькова Е.В., Шараевский Ю.П. Генерация хаотических СВЧ-импульсов в широкополосной кольцевой автоколебательной системе с ферромагнитной пленкой под воздействием импульсно-модулированного СВЧ-сигнала // Письма в ЖТФ. 2011. Т. 37, вып. 5. С. 96. 25. Hagerstrom A., Wu M., Eykholt R., and Kalinikos B.A. Tuning of chaotic surface spin waves in a magnetic-film feedback ring via the ring gain // Phys. Rev. B. 2011. Vol. 83, 104402. 26. Grishin S.V., Sharaevskii Yu.P., Nikitov S.A., Beginin E.N., Sheshukova S.E. Self-generation of chaotic dissipative soliton trains in active ring resonator with 1-D magnonic crystal// IEEE Trans. on Magnetics. 2011. Vol. 47, No. 10. P. 3716. 27. Дудко Г.М., Кожевников А.В., Филимонов Ю.А. Стохастизация сигнала магнитостатических волн в ферритовых пленках// Тезисы докладов XV Всесоюзного семинара Гиромагнитная электроника и электродинамика, 1987, Куйбышев. С. 21. 28. Кожевников А.В. Автореф. дис. ... канд. физ-матем. наук. Саратовский филиал Института радиотехники и электроники им. В.А. Котельникова РАН. Саратов, 2011. 18 с. 29. Медников А.М. Нелинейные эффекты при распространении поверхностных спиновых волн в плёнках ЖИГ // ФТТ. 1981. Т. 23, вып. 1. С. 242. 30. Козаков Г.Т., Кожевников А.В., Филимонов Ю.А. Влияние параметрически возбужденных спиновых волн на дисперсию и затухание поверхностных магнитостатических волн в ферритовых пленках // ЖЭТФ. 1999. Т. 115, вып. 1. С. 318. 31. Гришин С.В., Шараевский Ю.П. Излучение шумоподобных спин-волновых пакетов при трехмагнонных процессах распада и кинетической неустойчивости волн в ферромагнитной пленке // Письма в ЖЭТФ. 2009. Т. 89, вып. 2. С. 59.

Short text (in English):