半导体激光器混沌相位共轭反馈控制方法

提出了半导体激光器混沌相位共轭反馈(PCF)控制方法,建立了相位共轭反馈控制条件下激光器电流激发混沌的物理模型,发现其混沌控制物理机制是相位共轭反馈影响改变了激光器非线性增益和线宽增强因子特性,控制了系统的动力学行为及频率特性,其影响程度与反馈系数、延迟时间和光线宽增强因子等有关。数值模拟结果表明,在不同强度的光反馈下,通过调节相位共轭反馈光的延迟时间可以控制混沌激光到周期态、双周期态、多周期态等;发现相位共轭反馈控制特点是反馈光场和输出激光处于相干增强状态去实现混沌控制,且能控制实现激光器功率增强的周期脉冲输出。     

相位共轭光反馈下半导体环形激光器的动力学

利用双模行波模型,数值研究了半导体环形激光器(SRL)在相位共轭交叉光反馈下的非线性动力学特性.研究发现,当两个模式的相位变化不同步时,SRL表现出低频反相振荡,其振荡周期随着反馈时间的增大逐渐增加.而对于相位变化同步的情况,通过改变注入强度,SRL可输出单周期态、多周期态和混沌态.利用自相关函数识别了产生的混沌信号的时延特征(TDS)并利用功率谱技术计算了相应的带宽,发现TDS随着反馈强度的增加先逐渐减小再增大,而带宽随着反馈强度的增加呈近似线性增加.这说明通过恰当调节反馈强度,混沌信号的TDS可以被较好地抑制,该信号可应用于安全保密通信和随机数产生中.     

相位共轭反馈He—Ne激光器的噪声特性

本文报导了相位共轭反馈He－Ne激光器的噪声特性，观测到激光起伏存在两种变化过程，即几十赫兹的快变过程和秒量级的慢变过程，在远离半腔长整数倍处，相位共轭反馈只影响其激光器本征噪声的周期性，其噪声幅度变化较小，在一倍腔长处，噪声起伏约为激光输出的35％．     

奇偶反馈相位共轭腔垂直腔面发射激光器非线性系统的理论研究

针对垂直腔面发射激光器(VCSEL)与相位共轭镜(PCM)这一弱耦合系统,同时考虑到相位共轭镜奇次反馈产生共轭光,偶次反馈产生常规光这一不同于普通平面镜的奇偶效应,构建非即变相位共轭镜奇偶分开的多次反馈理论模型,对多次相位共轭反馈(PCF)下垂直腔面发射激光器非线性动力学行为进行了数值模拟。结果表明,由于引入了奇偶两种不同反馈类型,高次相位共轭镜反馈可明显改变垂直腔面发射激光器的输出动态,即使在弱反馈条件下也如此,而其对稳态特性的影响却恰恰相反。与只考虑一次反馈相比,考虑多次反馈后,弱反馈引起的系统不稳定明显被抑制,混沌区域变小并代之以稳定的倍周期态;而强反馈时,一次反馈对应的从混沌到三分岔的非线性演变方式,在二、三次反馈时分别变成了从倍周期到混沌和从准周期到混沌的演变过程。     

自泵浦相位共轭中的温度与混沌态

光折变晶体ＢａＴｉＯ３中实验测量了自泵浦相位共轭输出与温度的关系，发现不发温度超过８２℃后，自泵浦相位共轭输出出现混沌。与已有理论模型的计算机模拟解非常接近，说明在光折变晶体的ＳＰＰＣ中，非随机性混沌行为是温度的函数。     

相位共轭激光器的能量反馈与双稳态

通过数值求解稳态下的PCL输运方程，研究了三种形式的能量反馈型PCL的特性。     

相位共轭镜和相位共轭腔

本文使用矩阵光学方法,分析了下述论题:1.相位共轭镜的两类变换矩阵及其物理意义;2.相位共轭腔与常规稳定腔的比较;3.相位共轭腔的模参数;4.有频移的相位共轭腔;5.相位共轭腔的稳定性,并提出了一些问题加以讨论。     

相位共轭反馈下垂直腔面发射激光器动态分岔特性的理论研究

在传统半导体激光器动力学方程的基础上，突出了垂直腔面发射激光器(VCSELs)的微腔结构特点以及相位共轭反馈(PCF)的时间反演特性，建立起相位共轭反馈条件下的复合腔仿真模型。仿真结果表明：在外部反射率小于0．05的弱反馈条件下，垂直腔面发射激光器的微腔结构导致了它的动态特性与边发射器件有较大的区别，给出两者在混沌带的出现次数、存在范围以及分岔点的出现条件等方面的比较。相对于常规光反馈(COF)而言，相位共轭反馈的累积相位为零，这使得该机制下垂直腔面发射激光器表现出更为丰富的非线性特性。仿真中观察到常规光反馈经历了三个混沌带，相位共轭反馈经历了两个混沌带且稳定区域较宽；并发现在混沌吸引子产生的过程中常规光反馈光场的实虚部相空间轨迹保持对称，而相位共轭反馈的相空间轨迹则表现为对称的‘建立→破坏→再建立’这样的循环过程。     

氦氖激光器混沌反馈相位周期控制方法研究

通过分析氦氖激光器在光反馈下的混沌动力学特征,提出了氦氖激光器混沌反馈相位控制方法,并建立了激光混沌反馈相位周期控制下的动力学方程和物理模型。选取适当的反馈系数,加入相位控制器控制反馈光的相移,通过对反馈系数和反馈光相移的控制,可以将激光混沌控制到稳定态、周期态及混沌态。结果表明:在不同强度的反馈光下,通过1/8波长周期相移调制控制、1/4波长周期相移调制控制、半波长周期相移调制控制以及波长周期相移调制控制,氦氖激光器的混沌经过一定的弛豫时间可以被控制到单周期态、双周期态、三周期态以及多周期态等。     

相位共轭反馈对外腔VCSEL非线性的控制

提出了相位共轭镜（PCM）与外腔垂直腔面发射激光器（VCSEL）相结合的双耦合腔结构,利用相位共轭反馈（PCF）来控制外腔VCSEL的非线性特性,并与用普通光反馈控制非线性特性的情形进行了比较。结果表明：与普通平面镜相比,PCM对放置位置的变化（波长量级）不敏感且PCM反馈可使外腔VCSEL的稳定范围增大;以外腔反射率在5～7ns^-1间变化的功率分岔图为例发现,PCF可抑制多周期和混沌等不稳定状态,控制VCSEI。输出在单周期或倍周期状态;通过PCF和外腔反馈的共同作用。可得到更高频率的单周期或倍周期输出,实现对VCSEL动态特性控制更加容易。     

大信号布里渊增强四波混频相位共轭镜

对大信号偏振去耦布里渊增强四波混频(BEFWM)相位共轭光的输出特性(波形、束散角、能量转换效率等)进行了系统的研究。结果表明,使布里渊增强四波混频工作在大信号强相互作用状态下,可以很好地克服同等抽运及结构条件下小信号布里渊增强四波混频中经常出现的波形调制现象,具有良好的波形稳定性以及输入输出脉冲的波形相关性;输出光相位共轭保真度接近100%,且在不同注入信号强度下几乎保持恒定;大信号布里渊增强四波混频能量转换效率相对小信号情况也有很大的提高。     

光折变晶体中的相位共轭

近几年来,光折变相位共轭器及其在非线性光学中的应用取得了有意义的进步。本文主要叙述光折变晶体中的四波混频以及各种光学相位共轭器的结构,简单地介绍了相位共轭器在光信息处理中的一些应用。     

动态热晕畸变相位共轭补偿

本文报导了电场作用下的C(60)甲苯溶液的非稳运动自泵浦相位共轭补偿实验研究，描述了不同程度波前畸变的位相补偿能力。实验结果表明，由于介质的非稳运动引起相位共轭光束具有较大的振幅起伏，其时间特性依赖于电场强度。     

延时光电反馈法实现半导体激光器的混沌控制

采用延时光电反馈法实现了半导体激光器的混沌控制.首先通过数值计算激光器的动力学方程,绘制了系统的最大李雅普诺大(Lyapunov)指数随注入电流调制强度的变化曲线,确定了激光器处于混沌态的参数区间[0.51,0.60].然后利用延时光电反馈方案实现了激光器的混沌控制.数值模拟表明,这种方案能够实现两类不同的混沌控制.第一,能将系统由混沌态控制到其固有的周期态,这类控制不改变系统原有的动力学行为;实现稳定控制以后,控制信号可以趋近于零,激光器的周期输出不需要控制信号来维持;第二,能将系统南混沌态控制到新的周期态,这类控制改变系统原有的动力学行为;实现稳定控制以后,控制信号不可以趋近于零,激光器的周期输出需要控制信号来维持.     

自组织反馈光纤环形激光器相位调制产生强度混沌的实验研究

报道了自组织反馈光纤环形激光器中施加相位调制后产生的强度混沌现象。对自组织反馈光纤环形激光器进行稍大于阈值的泵浦,通过压电陶瓷引入相位调制;保持泵浦功率及调制电压不变,改变调制频率,得出光强随不同调制频率变化的分岔图,观察到某些特定频率区域内激光器输出进入类似混沌的状态。针对类似混沌的光强输出序列进行非线性时间序列分析,通过功率谱计算、相空间重构、关联积分计算等方法得到了多段调制频率区间内光强序列具有混沌特征的证据。初步分析产生混沌的机理得出:特定条件下施加的相位调制等同于损耗调制。     

受激布里渊散射相位共轭技术的研究与进展

介绍了受激布里渊散射的研究现状，指出了其发展前景。     

利用受激布里渊散射相位共轭镜克服激光棒热效应的实验研究

利用受激布里渊散射(SBS)相位共轭镜(PCM)能克服单棒Nd：YAG的热效应．从而使光束质量提高到衍射极限。对于具有一定的热效应影响的YAG激光棒．采用上作在接近临界稳定区的凹-凸腔作为起始腔．通过对受激布里渊散射相位共轭腔进行优化设计，在抽运能量为10J，重复频率为5Hz时，得到稳定输出的能量为20mJ，脉宽为11．8ns的近衍射极限的高质量激光脉冲。