Propagación de información en las redes láseres semiconductores acoplados

Abstract

[spa] Este trabajo presenta un estudio numérico sobre la propagación de información en redes de láseres semiconductores acoplados, con un enfoque particular en la sincronización y las dinámicas caóticas inherentes a estos sistemas. A través de simulaciones detalladas, se investigan configuraciones de redes formadas por dos y dieciséis láseres, identificando las condiciones precisas que permiten alcanzar una sincronización total, así como los fenómenos de desincronización transitoria. Además, se examinan las aplicaciones potenciales de estas redes en el procesamiento de información, utilizando un láser emisor encargado de introducir datos codificados en la red. Los resultados obtenidos revelan que las redes de láseres semiconductores no solo poseen una capacidad destacada para sincronizarse bajo ciertas condiciones, sino que también pueden incrementar la dimensionalidad de las señales de entrada, lo que facilita la realización de cálculos complejos. Este estudio contribuye significativamente al entendimiento de las redes de láseres acoplados y resalta su potencial en aplicaciones como las comunicaciones ópticas seguras y la computación en reservorios fotónicos

[cat] Aquest treball presenta un estudi numèric sobre la propagació d’informació en xarxes de làsers semiconductors acoblats, amb un enfocament particular en la sincronització i les dinàmiques caòtiques inherents a aquests sistemes. A través de simulacions detallades, s’investiguen configuracions de xarxes formades per dos i setze làsers, identificant les condicions precises que permeten assolir una sincronització total, així com els fenòmens de desincronització transitòria. A més, s’examinen les aplicacions potencials d’aquestes xarxes en el processament d’informació, utilitzant un làser emissor encarregat d’introduir dades codificades a la xarxa. Els resultats obtinguts revelen que les xarxes de làsers semiconductors no només posseeixen una capacitat destacada per sincronitzar-se sota certes condicions, sinó que també poden incrementar la dimensionalitat dels senyals d’entrada, cosa que facilita la realització de càlculs complexos. Aquest estudi contribueix significativament a la comprensió de les xarxes de làsers acoblats i ressalta el seu potencial en aplicacions com les comunicacions òptiques segures i la computació en reservoris fotònics

[eng] This work presents a numerical study on the propagation of information in networks of coupled semiconductor lasers, with a particular focus on synchronization and the chaotic dynamics inherent to these systems. Through detailed simulations, network configurations consisting of two and sixteen lasers are investigated, identifying the precise conditions that allow for total synchronization as well as the phenomena of transient desynchronization. Additionally, the potential applications of these networks in information processing are examined, utilizing an emitting laser responsible for introducing encoded data into the network. The results reveal that networks of semiconductor lasers not only possess a remarkable ability to synchronize under specific conditions but also can increase the dimensionality of input signals, facilitating the execution of complex calculations. This study significantly contributes to the understanding of coupled laser networks and highlights their potential in applications such as secure optical communications and reservoir computing