波导传感器中高效柱面波平面波转换结构的变换光学设计

基于阻抗可调的变换光学理论,设计了波导传感器中二维平面波和柱面波相互转换的光学结构。通过在虚拟空间设置合适的阻抗函数,变换介质边界上的反射得到有效消除,实现了高效的平面波到柱面波转换;转换效率将随着输入波束宽度的增加而提高。四个相似转换结构的组合,可实现高效柱面波-平面波转换,与采用传统的变换光学设计比较,基于阻抗可调变换光学理论的设计,数值模拟表明转换效率可提高约百分之六。     

混沌信号在色散光纤传输过程中的演化

研究了色散光纤混沌传输理论及混沌信号与色散光纤相互作用的物理机制;通过耦合激光混沌系统和色散光纤传输信道,提出了色散光纤混沌信号传输演化物理模型;提出混沌信号在色散光纤传输中的非线性演化频率啁啾和公式;着重分析光纤色散对激光混沌信号传输与演化的作用,色散能够展宽混沌信号脉冲,但不影响混沌信号的形状;色散能够改变混沌信号每个频谱分量相位,但不影响混沌信号频谱形状;色散能够改变混沌信号光场慢变场分量的变化,但不改变混沌信号包络时变特性,也不影响混沌信号脉冲的功率分布和场强分布;色散能够改变混沌吸引子在相空间整体旋转角度并使其旋转角度随光纤传输长度而发生改变,但不改变混沌吸引子在相空间中的内部结构.最后数值模拟了混沌信号在光纤传输过程中的相位、场慢变部分分量以及混沌吸引子等演化形式等.     

激光混沌耦合同步及其在保密通信中的应用

建立了外部光注入半导体激光器激光混沌耦合同步系统，导出了耦合条件下的激光扰动方程和激光同步扰动方程。成功模拟了外部光注入波长1．3lμm分布反馈半导体激光器的激光混沌耦合同步，其同步误差小且抗噪声干扰能力强。该同步系统在混沌模拟和数字保密通信中的数值模拟表明，无论是在时域还是在频域，信息都难以被分离，该系统确有较高的保密性能和反破译能力。     

激光混沌外部调制包络隐藏及相位隐藏编码方法及其在光纤保密通信中的应用研究

该文研究光纤混沌包络隐藏与光纤相位隐藏保密通信理论模型,分析包络隐藏调制解调特性,导出解码公式;分析光纤自相位调制和光功率以及光放大器个数对系统的影响,提出接入相位控制器以减小非线性相移对同步解调负面影响的设想。数值模拟了调制速率0.2Gbit/s的混沌包络隐藏编码以及调制速率0.05Gbit/s的混沌相位隐藏编码及其在波长1.55m远程光纤数字保密通信中的应用,表明系统确具有较高的保密性能。     

光纤混沌双向保密通信系统研究

本文提出光纤混沌双向保密通信设想,通过耦合光注入半导体激光器激光混沌全光耦合反馈同步系统和光纤传输信道,建立了光纤混沌双向通信系统模型,数值实现了该系统在长距离光纤传输中的同步,详细地分析了系统同步时间随光纤传输长度的关系.证明了光纤的交叉相位调制是限制激光混沌在光纤传输中同步的主要原因,导出了系统传输的非线性相移.数值模拟了具有正弦调制信号的调制频率0.5GHz混沌模拟通信和数字信号调制速率0.4Gbit/s以及20Gbit/s的混沌数字通信以及调制速率0.05Gbit/s 混沌键控通信的应用,计算出光纤混沌数字通信速率和同步误差等关系,还特别分析了系统解码特性和调制带宽,表明系统具有非常好的保密性能和具有高速率通信的能力.光纤混沌双向保密通信是可以实现的.     

半导体激光器混沌双向保密通信系统理论研究

提出外部光注入半导体激光器激光混沌全光耦合-反馈同步系统，进行激光器系统稳定性动力学分析并计算出最大Lyapunov指数，导出系统的同步误差扰动方程以及系统有混沌隐藏编码时的同步误差公式和解调公式，数值证明并模拟实现了系统的混沌同步，分析同步瞬态响应和噪声影响，该系统具有较强的抗干扰能力。模拟具有正弦调制信号的调制频率0．2GHz混沌模拟通信和数字信号调制速率0．2Gb／s的混沌数字通信以及调制速率0．05Gb／s混沌键控通信的应用，特别分析了系统解码特性和调制带宽，系统无论是在时域还是在频域，都具有非常好的保密性，该系统可以作为混沌双向保密通信使用。研究表明系统准许在一定范围内可以有参数失配，系统的实际应用是有可能的。     

全光波长转换器噪声变换的小信号分析方法

本文利用小信号模型对基于半导体光放大器（SOA）交叉增益调制（XGM）波长转换器的噪声变换进行了理论分析和数据计算,结果表明,泵浦光功率和探测光功率的大小以及光放大器的增益对噪声变换有直接的影响,在适度的输入功率范围内,噪声得到了有效的抑制。     

光注入半导体激光器中激光混沌的泵浦周期调制控制

该文用泵浦周期电流调制控制外部注入相干光场半导体激光器的激光混沌,发现在不同调制深度和调制频率范围内,能有效地控制激光混沌到稳定的周期轨道(极限环)上,而且能够把激光振荡频率锁定在调制频率上,且这种调制控制也可以使激光器显现不同的激光混沌波形变化。     

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。     

激光混沌信号对光纤通信系统攻击方法的理论研究

把混沌理沦应用到电子对抗中,提出混沌信号干扰攻击敌方通信系统以及混沌光攻击光纤通信系统思想方法,提出混沌屏蔽攻击方法和混沌相位攻击方法.混沌屏蔽攻击的物理饥制是;强混沌信号可以直接屏蔽信息信号,小混沌信号可通过态叠加原理扰乱信息信号且能增加误码率;混沌相位攻击物理机制是:主要是通过交差相位调制把混沌信号变化特点叠加在信息信号相位上去干扰信息信号.最后数值模拟了对速率2.5 Gbit/s、5 Gbit/s以及25 Gbit/s的波长1.31光纤通信系统的混沌攻击,其攻击效果确实增加了通信系统的解调难度.