混沌激光调制实现二次谐波系统混沌反控制与混沌同步

提出了利用混沌激光调制实现二次谐波系统混沌同步的方法。利用混沌激光调制泵浦场,选择合适的调制强度,可以将二次谐波系统从周期态控制到混沌态,实现光学二次谐波系统的混沌反控制。数值分析结果表明,如果两个或多个二次谐波系统的泵浦场同时被混沌激光信号调制,这些系统尽管初始条件不同,在确定的参数范围内,通过调整调制强度,可以实现两个或多个二次谐波系统混沌同步。即可以利用混沌激光调制泵浦场也可以通过调制二次谐波系统调谐参数来实现光学二次谐波系统的混沌反控制与同步,并对混沌激光调制结果与周期信号调制结果进行了比较。光学二次谐波系统的混沌反控制与同步对混沌的保密通讯研究有着一定的参考价值。     

调制脉冲泵浦相位共轭振荡器的动力学行为

以二维缓变包络平面波描述的光学相位共轭振荡,用标准的四波混频方式入射的激光砂浦到混沌。研究了振荡器中混沌的基本特性以及泵浦光对其影响,将泵浦参数Ａ调制脉冲序列,结果使得系统的动力学行为有较大的改变,并且在适当的泵浦条件下,调制脉冲的周期决定了系统的运动周期。     

基于变量与周期信号耦合的混沌控制

通过周期调制与混沌系统的状态变量耦合可实现混沌和起混沌系统的控制，分叉图表明了混沌系统在周期调制幅度较宽的范围内是稳定的，中给出了仿真实验结果。     

单环掺铒光纤激光器的混沌驱动同步

本文研究了在泵浦光调制下的掺铒光纤激光器的混沌及其同步,给出了单环掺铒光纤激光器在泵浦条件下产生混沌的条件。利用混沌同步驱动法实现了激光器的混沌同步,通过计算最大条件Lyapunov指数随驱动强度的变化,我们确定了使两个激光器实现混沌同步的参数条件。     

基于重发机制的PI-DCSK调制技术的设计

针对在DCSK（Differential Chaos Shift Keying）混沌通信系统中因信道加性噪声而引起的失真问题,在DCSK系统的基础上,提出一种改进的混沌键控系统方案——PI-DCSK（PhaseInversion Differential ChaosShift Keying）混沌通信系统。根据DCSK系统的调制信息信号和参考信号的延时重发机制,PI-DCSK系统接收端在半码元周期内对接收信号进行相位倒置相关解调,降低了码元周期内重相关性相邻噪声的干扰,在相同信噪比情况下可有效降低DCSK调制系统的误码率。仿真结果表明,在码元周期内相邻噪声相关系数较大、信噪比较低的情况下,PI-DCSK调制系统误码率明显低于DCSK系统。     

耦合玻色-爱因斯坦凝聚系统中的混沌动力学

研究了处在双势阱中的耦合玻色-爱因斯坦凝聚系统的混沌动力学特性.通过理论分析,探讨了原子数差的Melnikov混沌振荡.当系统处于非混沌区域时,数值计算表明,随着调制频率的减小,系统由多周期状态进入混沌状态;系统在某些时段出现混沌宏观量子自囚禁.     

双频调制的单环铒光纤激光器的混沌产生和同步

首先通过对单环掺铒光纤激光器的损耗进行双频调制研究其混沌的产生,数值结果表明:通过适当地调节双频正弦信号的幅值和频率,该系统可以进入混沌状态,给出了进入混沌状态的途径和混沌态的参数区间.然后利用混沌信号驱动法研究了双频调制的单环铒光纤激光器的混沌同步,结果表明,无论两个双频调制的单环铒光纤激光器被驱动前处于混沌状态还是周期状态,只要在适当的驱动强度下使最大条件李指数为负,就能实现这两个单环铒光纤激光器的混沌同步.     

双正弦激励参数调制杜芬系统的混沌动力学

研究了具有双正弦双激励的参数调制杜芬系统的混沌动力学行为。运用直接微扰法构造了一级方程的通解,该通解的有界性条件包含了Melnikov混沌判据。数值模拟表明系统可由倍周期分叉进入混沌状态。     

超混沌系统的变量反馈参数开关的调制控制

采用状态变量反馈与脉冲开关来共同调制系统参数,对一个四维超混沌电路实施变量反馈参数开关的调制控制.研究结果表明,只要通过改变外部脉冲开关信号的幅度、脉冲信号的宽度等外部参数,可以把超混沌振荡器控制到不同的周期轨道.这种控制超混沌的方法为把超混沌振荡器应用于特定的信号发生器或信号变换器提供了一种可能途径.     

控制Bose-Einstein凝聚混沌

研究了运动光学晶格的具有原子间吸引相互作用的Bose-Einstein凝聚(BEC)的空间结构.提出一种实现运动光学晶格中BEC混沌控制的方法,通过调节周期信号,使混沌进入周期运动.选择不同的调制强度和调制角频率,分别计算系统的最大Lyapunov指数,周期运动对应负的Lyapunov指数.     

相位共轭振荡器的LyapunoV指数分析

用Lyapunov指数分析了以二维缓变包络平面波描述的，用标准的四波混频方式入射的激光泵浦的光学相位共轭振荡器中的动力学行为，从理论上进一步证实了系统中混沌的存在。     

Tandem pumping architecture enabled high power random fiberlaser with near-diffraction-limited beam quality

In this contribution, we present the tandem pumping avenue leveraged performance scaling of random fiber laser to record 3 kW level with inherent temporal stability and near-diffraction-limited beam quality. The high power system employs a four-stage master oscillator power amplifier chain. The master oscillator is a half-opened cavity structured random distributed feedback fiber laser centered at 1080 nm and pumped by incoherent amplified spontaneous emission source. Narrowband random laser seed is selected by employing a spectral filtering module with a maximum output power of 1.08 W, full width at half maximum linewidth of 0.47 nm and spectral optical-signal-to-noise ratio of about 42 dB. As to the main amplification stage, for given 104 W pre-amplified random laser seed and 3.61 kW pump laser, an ultimate output power of 3.03 kW can be obtained,corresponding to an optical-to-optical conversion efficiency of 81.05%. Nearly single-transverse-mode amplified random laser can be achieved even at full power level for inherent high thermal modal instability threshold enabled by tandem pumping and inducing bending loss for high-order transverse-mode. Further performance scaling of this high power random laser system, such as power boosting, operation wavelength tuning and linewidth alteration, is the next goal.     

振动噪声环境影响下脉搏信号的非线性特性比较

应用代替数据法计算振动噪声环境影响下脉搏信号的混沌特性,根据所得到的几个特征参数值对不同振动噪声环境下的脉搏信号进行非线性特性对比与分析;阐述了基于代替数据法的时间序列的混沌特性计算原理,通过实验测量不同振动噪声参数并计算与之相应的脉搏信号,获得了振动噪声参数对脉搏信号特征参数的数值变化及影响规律.     

全固态拉曼激光器的研究

研制了主动调Q式Nd:YAG激光器倍频产生的532nm激光做为抽运源、Ba(NO3)2晶体作为拉曼晶体的外腔式拉曼激光器,获得了563.6nm、598.7nm、638.6nm的激光输出。实验对激光器参数进行测试和分析,得到一阶光的最大转换效率为30.3%,最大能量1.3mJ;二阶光的最大转换效率为14.6%,最大能量0.6mJ。     

Time-Domain Traveling Wave Model of Single-Section Quantum Dot Mode-Locked Lasers with Optical Feedback

单区量子点锁模激光器的光反馈时域行波模型

肖雪芳^1,2,张泽旺^1,2,张秀甫³

（1厦门理工学院 光电与通信工程学院,厦门 361024;

2通信网络与信息处理福建省重点实验室,厦门 361024;

3康科迪亚大学 电子与计算机工程系,蒙特利尔 H3G 1M8, 加拿大）

摘 要：

TDTW模型通过在时域求解一维波动方程和载流子速率方程,可以更准确地描述半导体激光器的动态特性。在实际实验中,往往采用长光纤进行光反馈实验,对长外腔的研究具有较大的价值。然而,利用TDTW模型研究长外腔时,计算量急剧增加,因此在光反馈研究上往往采用的是延迟微分方程（DDE）模型,鲜见采用TDTW模型来研究半导体激光器光反馈的报道。

为更准确地描述半导体激光器的动态特性,本文对Rossi提出的TDTW模型进行研究分析,在此基础上得到一个适合研究单区量子点被动锁模激光器（QD MLL）光反馈特性的新模型。该模型克服了引入长外腔光反馈系统时TDTW模型计算量大幅度增加的问题。将光反馈下的时域行波模型和载流子速率方程相结合,得到单区量子点被动锁模激光器的脉冲变化。研究表明本文提出的新模型与实验数据吻合良好。本文研究了光在外腔的往返时间、局域光强调制对量子点被动锁模激光器的脉冲演化的影响。结果表明,当光从外腔往返的时间等于无反馈情况下被动锁模激光器的脉冲周期的整数倍时,将形成共振,此时脉冲序列的周期最短。结果还表明局部光强调制越强,脉冲序列的频率越高周期越短。

关键词：量子点结构,被动锁模激光器,光反馈

     

毫秒激光辐照单晶硅产生燃烧波仿真及实验

为了研究毫秒脉冲激光作用单晶硅产生燃烧波的动力学行为,基于流体力学理论和气体动力学理论,通过建立毫秒脉冲激光辐照单晶硅燃烧波模型对燃烧波的产生及扩展运动进行仿真.结果表明,燃烧波扩展速度幅值的最大值出现在燃烧波前端附近,主要扩展方向为逆激光入射方向的径向,激光能量密度和脉冲宽度是燃烧波扩展运动行为过程中的重要影响因素,毫秒脉冲激光作用单晶硅产生燃烧波的膨胀速度会出现二次增加现象,激光损伤效果得到增强.     

一维斜光格子势阱中囚禁Bose-Einstein 凝聚体的混沌行为

运用直接微扰方法求得一维斜光格子势阱中囚禁Bose-Einstein凝聚体的混沌解,并绘出和研究了该系统的动力学相图.理论解析和相应的数值结果都表明此Bose-Einstein凝聚体系统的混沌行为.通过改变入射激光的波长或调节系统参数,可以控制Bose-Einstein凝聚体的混沌.     

LD侧面泵浦全固态激光器光场均匀性研究

研究了LD阵列侧面泵浦全固态激光器泵浦光场的分布特点.将激光二极管面阵发出的光作高斯光束处理,建立了适用于激光二极管阵列多侧面泵浦全固态激光器的泵浦光场分布高斯模型.根据所建模型.通过计算机编程模拟,分析了泵浦结构各参量:激光二极管排列方式、光束束腰半径、工作物质吸收系数对泵浦光场分布的影响,比较了激光二极管排列方式、光束束腰半径、工作物质吸收系数不同给泵浦光场均匀性带来的差异,为LD侧面泵浦全固态激光器的结构优化设计和实验研究提供了理论参考.     

纳秒光脉冲在光子晶体光纤中产生的超连续谱

研究了纳秒脉冲在光子晶体光纤中的演化和传输.利用纳秒激光器产生脉宽为65ns、重复频率为150 kHz光脉冲,泵浦25 m的光子晶体光纤,获得了输出功率为0.76W、整个光谱范围超过1200 nm的超连续谱.在光谱展宽的初始阶段,光谱的展宽来源于调制不稳定性效应.随着泵浦功率的增加,发现四波混频效应对光谱短波部分的展宽起作用,受激拉曼散射效应对光谱长波部分的展宽起作用.