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2008 Fiscal Year Annual Research Report

液晶光バルブにおける非線形パターンダイナミクスとカオス同期の研究

Research Project

Project/Area Number 18540375
Research InstitutionOita University

Principal Investigator

長屋 智之  Oita University, 工学部, 教授 (00228058)

Keywordsパターン形成 / 非線形動力学 / 液晶 / 画像処理
Research Abstract

液晶光バルブに光フィードバックと電圧を課した系に出現する自己組織化パターンの時空カオスの動的特徴を定量的に解析し,この系でのカオスダイナミクスを考察した。また,2つの液晶光バルブの系についてカオス同期の実験を試みた。
時空カオスは,Karhunen-Loeve(KL)展開によって解析した。この方法は,観測した動画像を互いに相関の無い動画像群に分離する。この動画像は,振幅,時間固有関数,空間固有関数の積で構成される動画像成分を積算したものである。振幅の2乗(固有値)がn番目のKLモードのエネルギーに対応する。固有値の展開番号に対する減少率は固有値スペクトルと呼ばれ,この分布から動画像の揺らぎの複雑性を評価できる。静的な花弁状パターンでは,揺らぎのエネルギーは最低時のKLモードに集中し,分岐が起きてカオス状態へを移り変わると,低次のKLモードから高次のKLモードへとエネルギーが移り変わっていった。しかし,最も揺らぎの激しい時空カオス状態においても,約20個のKLモードが揺らぎ全体の90%程度を占めることがわかった。このとき,大域エントロピーは約0.5であり,かなり相関の残った時空揺らぎであることがわかった。また,分岐近傍で観測される,斑状ドメインの定常的伝搬のモードが,2つのKLモードに対応することが判明し,この2つのモードだけでこの運動を再現することに成功した。
カオス同期の実験を試みるために,まず同じ規格の2つの液晶光バルブの特性を計測した。しかし,残念ながら,2つの素子の特性が僅かに違うことから,全く同じカオス状態が作り出すことができず,カオス同期の実験は断念せざるを得なかった。

  • Research Products

    (5 results)

All 2009 2008

All Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results) Presentation (4 results)

  • [Journal Article] Dynamics of the Petal-Like Pattern in a Liquid Crystal Light Valve with Rotational Optical Feedback2009

    • Author(s)
      Tomoyuki Nagaya, Shigetoshi Nara, Srefania Residori
    • Journal Title

      Molecular Crystals and Liquid Crystals (未定項数)

      Pages: 6

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Karhunen-Loeve展開による液晶自己組織化構造のゆらぎの解析2009

    • Author(s)
      浜田裕貴, 池永暁弘, 長屋智之, 奈良重俊, Stefania Residori
    • Organizer
      日本物理学会第64会年次大会
    • Place of Presentation
      東京
    • Year and Date
      2009-03-27
  • [Presentation] 液晶空間光変調器におけるパターンダイナミクスII2008

    • Author(s)
      浜田裕貴, 小野澤晃, 長屋智之, 奈良重俊, Stefania Residori
    • Organizer
      第114回日本物理学会九州支部例会
    • Place of Presentation
      福岡市
    • Year and Date
      2008-12-06
  • [Presentation] 液晶光バルブにおける非線形パターンダイナミクスII2008

    • Author(s)
      長屋智之, 奈良重俊, Stefania Residori
    • Organizer
      2008年日本液晶学会討論会
    • Place of Presentation
      京都市
    • Year and Date
      2008-09-17
  • [Presentation] Dynamics of the petal-like structure in a liquid crystal light valve with rotational optical feedback2008

    • Author(s)
      長屋智之, 奈良重俊, Stefania RESIDORI
    • Organizer
      International Liquid Crystal Conference 2008
    • Place of Presentation
      韓国 済州島
    • Year and Date
      2008-07-03

URL: 

Published: 2010-06-11   Modified: 2016-04-21  

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