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.     

信号调制延时光反馈混沌系统的多路复用通信

为了研究信号调制延时的光反馈与光注入半导体激光器激光混沌系统的多路复用通信,采用数值仿真的方法,通过支路用户信号对相应支路延时进行调制实现对信号的编码,然后利用混沌同步和互相关检测进行解码,成功实现了3个用户1Gbit/s信号的复用与解复用,分析了有效解码的条件及产生误码的主要原因。这一结果对于探讨用户数量更多、传输速率更快的混沌复用通信是有帮助的。     

增益可调半导体激光器混沌偏振延时双反馈周期的控制方法

提出增益可调半导体激光器混沌偏振延时双反馈控制方法,分别建立了垂直正交偏振延时双反馈、偏振π/2转动延时反馈控制以及同偏振面方向延时正负反馈激光动力学物理模型等.通过调节激光器外腔光路中的平面镜可控制一平面偏振反馈光的延时时间,或调节一偏振反馈光的偏振面到另一个偏振反馈光的偏振面方向上,或者通过偏振器对偏振光进行相位补偿都可以进行激光混沌控制.数值结果证明该方法可以有效控制激光混沌到周期态等.     

延时反馈光学双稳态中的锁频和混沌

我们讨论了一个延时微分方程(1)。它描述了一个具有两个延迟反馈的光学双稳系统 dx(t)/dt=-x(t)+Asin~2[x(t-t_1)+x(t—t_2)+1](1) 方程(1)是一个无穷维系统,呈现出复杂的动力学行为。通过稳定性分析可得其定态失稳条件与临界振荡模式,发现这些模式与只有一个延时时的振     

光电外反馈与互注入混沌保密系统研究

基于光电外反馈与互注入技术的混沌同步方法,所传同步信息较少,被截取后获得的脉冲信号恢复出混沌系统的难度极大,有效提高了保密通信的安全性.在分析光电外反馈与互注入混沌系统原理的基础上,设计了系统模型并进行了系统的仿真实验与分析.仿真结果表明,该系统具有较高的安全性和时效性.     

单反馈He-Ne激光器混沌激光产生的理论及实验研究

基于外光反馈机制,利用He-Ne激光器(中心波长为632.8nm)进行了混沌激光产生的理论及实验研究。在固定抽运电流和外腔长度的情况下,研究不同反馈系数对He-Ne激光器输出特性的影响。理论及实验结果表明:He-Ne激光器在单反馈下随着反馈系数的增大可通过周期态进入混沌。     

激光脉冲驱动下双腔耦合系统的动力学特性

在外加激光控制下,研究了含有两能级量子比特的双腔耦合系统的动力学行为.基于系统的相互作用哈密顿量,得出了系统量子态激发概率的解析解.通过数值模拟讨论了3种特定情况下系统的动力学特性:外加脉冲与腔场发生近共振、比特与腔模大失谐条件下,腔模的最大激发概率小于0.07,腔模处于非激发状态,比特的激发概率出现瞬时衰减;比特与腔模强耦合条件下,腔模的激发概率近似0.5,腔模处于半激发状态,比特的激发概率出现高频振荡;腔场之间大跳跃条件下,腔模的最大激发概率小于0.07,腔模处于非激发状态,比特的激发概率出现高频振荡.     

级联啁啾光纤光栅反馈激光器产生宽带无时延混沌激光

提出并实验验证一种级联啁啾光纤光栅反馈半导体激光器产生宽带、无时延混沌激光的方法.在该方法中,级联啁啾光纤光栅的高色散引入不规则的外腔模式,破坏了外腔模式谐振,进而消除混沌信号的时延特征.此外,不规则的外腔模式与激光器内部模式拍频,引入了新的高频振荡,进而增强混沌信号的带宽.对比研究了单个与级联啁啾光纤光栅反馈系统中色...     

混沌激光的产生与应用

激光器的不稳定性是一个普遍现象.而混沌是激光器不稳定性的一个重要特例.混沌激光作为激光器输出的一种特殊形式,具有类噪声宽频谱的特性.近年来,基于混沌激光的一些应用技术相继被提出与完善.本文结合国内外研究现状,简要介绍了利用半导体激光器产生混沌激光,以及混沌激光在保密光通信、激光测距、光纤断点检测、对激光相干长度任意调控等方面的应用与研究进展.     

长延时反馈BOD中的双稳区

光学双稳性具有一定的实用意义,利用该特性 可组成光二极管、光三极管等光器件;利用各种不稳定性可组成光振荡器。双稳区内不稳定性具有很丰富的现象,可以组成具有多种特性的光振荡器。本文给出了长延时的反馈电像电光型BOD中光学     

相位共轭反馈半导体激光器混沌动力学

本文研究了相位共轭反馈对半导体激光器的动力学行为的影响。结果表明，在弱反馈条件下，系统处于稳态;增加反馈量，系统由周期经周期三、周期四进入混沌。当相位共轭反馈量一定时，通过改变注入电流的大小，可以达到所期待的周期或混沌状态。     

延时反馈光学双稳性的锁频行为

在一阶近似下,描述延时反馈光学双稳性的差分—微分方程被简化为一个延时为T+τ的等效延时差分方程,在进一步的近似下被简化为一个多重迭代方程。对差分—微分方程的稳定性分析证明了系统的倍周期分岔行为及高频谱行为。理论分析、多重迭代的数值计算和计算机延时反馈的混合光学双稳性实验都证实初函数影响着系统的时间周期特性。适当初函数的强扰动激发不仅在P_2波观察到锁频效应,在P_4波也证实了锁频效应的存在。     

延时反馈双环掺铒光纤激光器互注入系统中的混沌同步研究

分析了延时反馈双环掺铒光纤(EDF)激光器互注入 系统的动态特性,并引入一种量化时间序列复杂度的评 价方法——排列熵(PE,permutation entropy),对激光器输出状 态和混沌同步质量与复杂度的关系进行讨论。研究表明,通过调节反馈 延迟时间和反馈强度可控制系统的输出状态,使系统输出为周期态和混沌态,而且利用PE熵计算激光器 输出信号的复杂度相对于分岔图同样能直观准确的反映出系统动态行为;在激光器独立工作 情况下,输出 信号的混沌区域内夹杂有较多的周期态,而在互注入情况下,混沌区域增宽且较为平坦,同 时输出信号复 杂度的PE值较高,互注入系统有利于参数选择的范围和提高混沌通信系统的安全性;提 高注入强度可 得到高质量的混沌同步,两个激光器在同步和不同步时输出信号的复杂度是 不同的,可见 研究激光器输出信号的复杂度可成为分析混沌同步质量的一种参考。     

声光双稳系统周期微扰反馈混沌控制研究

利用周期微扰反馈的方法,数值研究了声光双稳系统的混沌控制,通过对混沌态施加一定幅值和频率的周期微扰信号,可以将混沌态控制到不动点和周期轨道上。并用实验证明了这种方法的有效性。     

激光腔振荡特性的研究

本文从理论上分析了线性变换A_(往返)本征值、本征矢量的物理意义,讨论了激光腔的振荡特性,阐明了不同类型腔的区别及其联系,指出了高斯驻波腔向点光束行波腔过渡的本质,最后比较了实验结果。     

一个延时混沌神经元系统的耦合同步

该文研究了一个延时混沌神经元系统的耦合同步问题.基于Krasovskii-Lyapunov理论,讨论了同步的渐近稳定性,并给出了系统同步的一个充分条件,计算机数值仿真结果表明,文中讨论的系统具有良好的同步效果和鲁棒性。     

延迟反馈法对Bragg声光双稳系统混沌的控制

针对Bragg声光双稳系统的混沌态,提出了利用延迟反馈的方法对系统参量进行控制的方法,并讨论了连续、间隙两种控制方法下系统的状态演化。数值分析表明,适当选择反馈强度可将系统的混沌态稳定到各种不同的周期轨道上。间隙反馈控制不仅具有可控范围大、控制代价小的优势,还能将系统的稳态周期数控制为间隙反馈周期的整数倍。     

单环掺铒光纤激光器的延时反馈-注入混沌同步

利用延时反馈-注入法研究了具有泵浦光强调制的单环掺饵光纤激光器的混沌同步.数值模拟表明,在合适的反馈和注入条件下,两个单环掺铒光纤激光器能够达到混沌同步.即使存在一定的高斯噪声影响,两个激光器仍然能够达到较好的同步.在此基础上,进一步研究了掺铒光纤激光器中参数不匹配情况对混沌同步的影响.