Study of rogue wave by low-pass filtered noise in a multistable fiber laser

Abstract

Clara evidencia de ondas gigantes en un sistema multiestable es revelada con un láser de fibra dopada con erbium conducida por modulación de bombeo (Pisarchik, Jaimes-Reátegui, Sevilla-Escoboza, Huerta-Cuellar & Taki, 2011). Se demuestra numérica y experimentalmente que un filtro de ruido pasa baja aplicado a la modulación de bombeo del láser puede controlar la probabilidad de aparición de un particular estado de respuesta del láser de fibra. Los resultados de simulaciones numéricas con el uso de un modelo de láser de tres niveles muestran gran concordancia con los resultados experimentales. El mecanismo para la formación de ondas gigantes radica en la interacción de procesos estocásticos con dinámica determinística multiestable. Aplicación de ruido de baja frecuencia a la corriente del diodo de bombeo induce raros saltos de estados subarmónicos coexistentes con pulsos de alta amplitud percibidos como ondas gigantes. La probabilidad de estos eventos depende de la frecuencia del ruido filtrada, y crece cuando la amplitud del ruido aumenta. La distribución de probabilidad de las amplitudes de pulsos confirma el carácter de onda gigante del fenómeno observado.