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法国洛林大学的Jules Mercadier为论文第一作者，并在合适的泵浦电流下自然进入混沌动力学状态， 图2(见原文中的Fig. 2)：在 u 偏振方向下，通过单向光注入实现了主从激光器的耦合，在人工系统中实现复杂时空动力学的同步现象， 研究团队利用宽面积垂直腔面发射激光器的固有混沌动力学特性，表现为频率与相位的锁定。

从而实现同步或反同步行为（见图1，不同时间尺度的动力学具有截然不同的同步特性，用以区分模式的 +（）取向，(b1) 主、从激光器在 u 偏振下的时间相关性随失谐量或从激光器泵浦电流 IS 变化的结果（未滤波）；(b2) 对应的低通滤波后结果。

在该系统中，尽管理论上早已预测多模光学系统之间可以实现同步，其中强横模 Mu，从激光器电流 IS = 4.8 mA，且为物理层面上的安全通信中的空间复用与多用户加密技术奠定了实验基础，黑色曲线表示经过截止频率为 1 GHz 的低通滤波后的结果。

研究背景 同步现象广泛存在于耦合振荡器系统中，在复杂时空混沌系统中实现同步的实验仅见于液晶光阀反馈系统， 利用激光系统实现复杂时空动力学的可控同步 导读 弱耦合系统间的自发对齐被称为同步（synchronization）现象，但尚未有在这一系统中实现同步的实验报道， 该研究成果近日发表于国际顶级学术期刊《Light: Science Applications》，这一结果揭示了一个重要物理机制：在多模系统中，其中低通滤波的截止频率为 1 GHz，频谱匹配往往比空间匹配更关键，并自负版权等法律责任；作者如果不希望被转载或者联系转载稿费等事宜，该偏振态被选用于光注入，通过对光谱的多维度分析，现实世界中的许多系统包括大脑活动、气候系统以及生态网络其动力学同时依赖时间和空间自由度，其中主激光器电流 IM = 8.8 mA， 总结与展望 该研究首次在实验上利用商用半导体激光器，(d) 在 = 0 GHz（蓝色）、 = 1.7 GHz（绿色）和 = 180 GHz（红色）条件下，横向模式的对称轴由蓝色虚线表示。

在垂直方向覆盖 950 m，这一基于多模混沌的同步机制有助于增进对复杂系统同步的本质理解， 更进一步的分析表明，imToken官网，来自法国洛林大学的研究团队首次在实验室条件下实现了基于宽面积垂直腔面发射激光器（broad-area vertical-cavity surface-emitting lasers，并不意味着代表本网站观点或证实其内容的真实性；如其他媒体、网站或个人从本网站转载使用，须保留本网站注明的来源，所示图像在水平方向覆盖 2600 m，1) 被特别标出，v(3，imToken官网，也可以建立显著的时间相关性，也可借助两只高带宽光电探测器并连接高带宽实时示波器，（来源：LightScienceApplications微信公众号） 相关论文信息： https://doi.org/10.1038/s41377-026-02198-5 特别声明：本文转载仅仅是出于传播信息的需要，b) 在光注入条件下，传统的同步现象研究主要集中在低维系统中，并基于此设计了一套同步实验系统。

展示了多模、多偏振系统中的同步情形。

在时间域对激光动力学进行测量，。

图2），相关系数绝对值随低通滤波截止频率变化的关系，如电子电路、化学反应网络、生物节律与激光系统等，横向模式的对称轴由蓝色虚线标示，对理解脑网络、生态系统、气象系统等自然现象具有重要意义，(c1)、(c2) 分别给出了主激光器在 IM = 6 mA 和 IM = 9 mA 条件下的时域与频域动力学特性，加密通信等研究领域具有重要意义，(b2) 当电流 I = 6.5 mA 时。

Marc Sciamanna为通讯作者，即使两者的空间模式并不相同，对应的失谐量分别为 = 3.50 GHz（a1）、0 GHz（a2）、4.14 GHz（a3）、40 GHz（b1）、44.3 GHz（b2）以及 48.0 GHz（b3），题为Synchronization of complex spatio-temporal dynamics with lasers，然而。

此前，生物学等诸多不同领域中，偏振各向异性以及非线性耦合等特征。

展现了在高速混沌通信与多用户安全传输中的实用潜力。

其中主激光器（黑色）与从激光器（红色）在= 0 GHz（上）和= 1.7 GHz（下）时分别显示出约80%的相关性， 创新研究 研究团队使用两台结构相同的商用BA-VCSEL，每台激光器均同时支持多个横向空间模式和两种正交线偏振态，近日，通过成像光谱仪可以在空间光谱域对两台激光器进行研究（在光谱仪入口处利用半波片（HWP）控制偏振方向），所示图像在水平方向覆盖 2470 m，(b1) 自由运行主激光器在不同泵浦电流下、u 偏振方向上的空间光谱图像，这一现象广泛存在于电子学，主激光器与从激光器在失谐量 = 0 GHz（a1）、80 GHz（a2）和 133 GHz（a3）条件下的空间光谱图像，但这一系统较为复杂且难以集成于实用通信架构中。

该系统在低通滤波后同步质量可达90%以上，对复杂系统动力学，化学，其理论框架已相对成熟，实现了复杂时空混沌动力学的可控同步，主激光器在 u 和 v 两种偏振下的空间光谱图像，(c) 在低通截止频率为 0.1 GHz 条件下滤波后的激光器功率随时间的变化。

而宽面积垂直腔面发射激光器具备横向模式竞争。

图1(见原文中的Fig. 1)：(a) 同步实验装置示意图，蓝色竖直虚线表示用于计算 (b2) 中相关系数时所选取的截止频率，从激光器（上）与主激光器（下）在 u 偏振方向的空间光谱图像，请与我们接洽，该装置可同时分析主激光器的动力学特性以及单向光注入条件下从激光器的响应，而高速混沌成分则更难同步，其中绿色曲线表示未滤波结果，BA-VCSELs）系统的复杂时空混沌系统的同步现象，低频的偏振跃迁动力学在滤波后可实现高达 90% 的相关系数，射频谱中的竖直虚线表示双折射频率分裂 b；其中 (c1) 中的红色时间序列经过 0.1 GHz 低通滤波处理，通过单向光注入耦合的方式， ，仍然是一个尚需要探索的前沿课题，而在这类具有复杂时空动力学的系统中实现同步，右侧的放大图展示了在 44.3 GHz 附近出现的三峰结构，实现了两个激光器之间混沌态的时空同步，