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Nonreciprocal wave scattering on nonlinear string-coupled oscillators

  • We study scattering of a periodic wave in a string on two lumped oscillators attached to it. The equations can be represented as a driven (by the incident wave) dissipative (due to radiation losses) system of delay differential equations of neutral type. Nonlinearity of oscillators makes the scattering non-reciprocal: The same wave is transmitted differently in two directions. Periodic regimes of scattering are analyzed approximately, using amplitude equation approach. We show that this setup can act as a nonreciprocal modulator via Hopf bifurcations of the steady solutions. Numerical simulations of the full system reveal nontrivial regimes of quasiperiodic and chaotic scattering. Moreover, a regime of a "chaotic diode," where transmission is periodic in one direction and chaotic in the opposite one, is reported. (C) 2014 AIP Publishing LLC.

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Verfasserangaben:Stefano Lepri, Arkadij PikovskijORCiDGND
DOI:https://doi.org/10.1063/1.4899205
ISSN:1054-1500
ISSN:1089-7682
Pubmed ID:https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/25554039
Titel des übergeordneten Werks (Englisch):Chaos : an interdisciplinary journal of nonlinear science
Verlag:American Institute of Physics
Verlagsort:Melville
Publikationstyp:Wissenschaftlicher Artikel
Sprache:Englisch
Jahr der Erstveröffentlichung:2014
Erscheinungsjahr:2014
Datum der Freischaltung:26.03.2017
Band:24
Ausgabe:4
Seitenanzahl:9
Fördernde Institution:INFN; Russian Ministry of Education and Science [02.49.21.0003]; Lobachevsky State University of Nizhni Novgorod [02.49.21.0003]
Organisationseinheiten:Mathematisch-Naturwissenschaftliche Fakultät / Institut für Physik und Astronomie
Peer Review:Referiert
Verstanden ✔
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