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相似文献
 共查询到19条相似文献,搜索用时 187 毫秒
1.
张定梅 《激光技术》2020,44(4):466-470
为了满足混沌保密通信的需求,提出了一种基于两个半导体环形激光器互耦合产生高质量混沌光信号的方案,采用数值仿真的方法进行了理论分析,得到了各种参量情况下的时间序列、功率谱及自相关系数分布图。结果表明, 在一定的参量条件下,激光器能展现出单周期、多周期及混沌等动力态;在较大的频率失谐下,混沌信号的时延特征能够被较好地抑制;通过大范围扫描注入参量,可得到带宽最大为14.0GHz并且具有较低的时延特征的混沌信号,能显著提高混沌保密通信的传输速率及安全性。此研究结果可为环形激光器在混沌保密通信中的应用提供一定的理论参考。  相似文献   

2.
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.  相似文献   

3.
半导体激光器混沌相位共轭反馈控制方法   总被引:1,自引:1,他引:0  
颜森林 《中国激光》2006,33(8):043-1046
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。  相似文献   

4.
数值模拟了高的偏置电流下半导体环形激光器的动态特性,给出了不同反馈系数、偏置电流以及延迟时间下的混沌分叉图。详细的过程状态表明在不同参数下半导体环形激光器进入混沌的路径不同。结果发现半导体环形激光器在高的电流驱动下产生混沌信号具有高带宽的特点。并研究了不同的参数对混沌带宽的影响,发现在反馈系数为0.5时,混沌带宽可以达到18 GHz。  相似文献   

5.
实验研究了外部光注入分布反馈(DFB)激光器的非线性动力学行为,并给出了其输出特性随注入光强度和频率失谐量变化的动力学特征图.实验结果表明,激光器的动力学行为对外部的微扰十分敏感;在不同外部光注入条件下,激光器可以呈现出单周期、倍周期、多周期以及混沌等多种非线性动力学特征;在注入光强度和频率失谐量变化空间存在三个复杂动力学区域;激光器表现出的复杂动力学行为总是与周期行为有关;当激光器处于复杂动力学区域时,其频谱为连续谱,在连续谱上存在多个明显的峰,所对应的频率定义为特征频率,特征频率的大小不随注入光的强弱以及频率变化.  相似文献   

6.
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。  相似文献   

7.
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。  相似文献   

8.
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。  相似文献   

9.
双环掺铒光纤激光器混沌的耦合反馈相移控制   总被引:1,自引:0,他引:1       下载免费PDF全文
提出了双环掺铒光纤激光器混沌耦合反馈相移控制方法和物理模型,利用耦合器将系统的输出量反馈到系统中,选取适当的反馈系数,并在反馈通道上加入相移控制器PC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实时、动态、有效地控制激光混沌到稳定态和周期态;结合混沌耦合反馈相移控制方法和物理模型,建立了该控制模型的动力学方程;运用数值计算分析了系统输出状态随着控制参数变化的演化规律,表明控制参数反馈系数和反馈光相移的变化可以使系统的输出产生丰富的具有一定规律性的激光动力学现象;最后讨论了混沌被控制到单周期态时系统输出的振荡周期的变化规律与控制量的关系,在选取适当的控制参数,快速达到所需输出状态时,可以充分利用这一关系。  相似文献   

10.
为了找到更加简单稳定激光系统的混沌化方法,采用光延迟反馈方法对单环掺铒光纤激光器特性进行了数值仿真,得到了各种周期现象而且产生了混沌现象。结果表明,利用单模单环掺铒光纤激光器,在附加光延迟反馈环路的方法下可以实现混沌控制。这一结果对应用于保密通信的混沌化简化具有重要意义。  相似文献   

11.
利用耦合时延增强激光混沌系统安全性能研究   总被引:1,自引:0,他引:1  
张巧  潘炜  李念强  江宁  项水英 《中国激光》2012,39(1):102009-59
安全性是混沌通信中的重要问题。基于一个外光反馈半导体激光器驱动两个互耦合激光器的混沌通信系统,研究激光混沌系统中反馈时延与耦合时延特征,并应用龙格-库塔法进行动态仿真。重点分析了当调节一些可控参数(耦合时延和驱动强度)时,能够改变两耦合激光器输出自相关函数中反馈时延和耦合时延幅值的差异,以此掩藏反馈时延,从而得出更优载波。仿真结果说明利用耦合时延可以增强激光混沌系统的安全性。最后给出了在优化载波后系统同步质量的讨论。  相似文献   

12.
混沌激光相关法光纤断点定位仪及其应用的实验研究   总被引:2,自引:0,他引:2  
提出并研制了一种与距离无关的等精度混沌激光相关法光纤断点定位仪。该光纤断点定位仪采用光反馈半导体激光器产生的宽带混沌激光作为光源,利用相关法实现对光纤网络反射事件的定位。测试结果表明,该光纤断点定位仪可实现0.5 m且与距离无关的等精度检测,其4%菲涅耳反射光动态范围为19.8 dB,灵敏度小于-58 dB。  相似文献   

13.
We investigate the characteristics of fast random bit generation using chaotic semiconductor lasers. The optical amplitudes of two lasers with chaotic oscillations induced by optical feedback are each sampled at a fixed rate to extract binary bit sequences which are then combined by an exclusive-OR operation to obtain a single random bit sequence. Bit sequences generated at rate of 1 Giga bit per second are verified to pass statistical tests of randomness. We describe the dependence of randomness on laser parameters, in particular the injection current, the external cavity length and the feedback strength. The results provide clear empirical guidelines for tuning the chaotic laser parameters to achieve random bit sequences. This study shows that chaotic laser devices can be fast and reliable sources of physical entropy for computing and communication applications.   相似文献   

14.
Semiconductor lasers provide an excellent opportunity for communication using chaotic waveforms. We discuss the characteristics and the synchronization of two semiconductor lasers with optoelectronic feedback. The systems exhibit broadband chaotic intensity oscillations whose dynamical dimension generally increases with the time delay in the feedback loop. We explore the robustness of this synchronization with parameter mismatch in the lasers, with mismatch in the optoelectronic feedback delay, and with the strength of the coupling between the systems. Synchronization is robust to mismatches between the intrinsic parameters of the lasers, but it is sensitive to mismatches of the time delay in the transmitter and receiver feedback loops. An open-loop receiver configuration is suggested, eliminating feedback delay mismatch issues. Communication strategies for arbitrary amplitude of modulation onto the chaotic signals are discussed, and the bit-error rate for one such scheme is evaluated as a function of noise in the optical channel  相似文献   

15.
通过构建外部光反馈半导体激光器的理论模型,并结合激光器速率方程和噪声理论,讨论并优化了增益芯片和光纤光栅外腔各参数在不同电流下对器件频率噪声和相对强度噪声的影响.模拟结果表明:通过改变电流并对有源区尺寸、光纤光栅结构和耦合效率等参数的调整,在理论上可以将器件的频率噪声降低5×108 Hz左右,相对强度噪声降低8 dB/Hz左右.该研究将为低噪声、窄线宽外部光反馈激光器的实验研究提供理论指导,同时也对其他结构的外腔激光器噪声特性的研究有着借鉴意义.  相似文献   

16.
The modulation bandwidth of a optical injection-locked (OIL) master–slave configuration using a semiconductor ring laser (SRL) as the slave laser is investigated. The modulation bandwidth depends on the detuning frequency, input optical power into the slave SRL, and the bias current to the SRL in the master–slave configuration. Modulation bandwidth of $> $40 GHz has been achieved when modulating the master laser, in contrast to the 15-GHz modulation bandwidth of the free-running SRL. The unidirectional operation of the SRL as a slave laser allows monolithic integration of such OIL scheme as it produces little feedback to the master laser.   相似文献   

17.
For the short-range variations of the external cavity length, the dynamic behaviors of a semiconductor laser with optical feedback are investigated by the numerical simulations and experiments. Under the condition of a single-mode oscillation, the laser output power shows periodic undulation along the external cavity length whose period is equal to half of the optical wavelength. At weak to moderate external optical feedback, stable, periodic, quasi-periodic, and chaotic oscillations of the laser output power are observed within the periodic undulation. Experimental results of periodic and quasi-periodic oscillations obtained by the laser output power and the optical spectrum support the predictions from the numerical analysis based on the rate equations  相似文献   

18.
A novel image encryption algorithm that based on Erbium-doped fiber laser with an optical delay feedback (ODF-EDFL) system is proposed in this paper. First, by the dynamic analysis of this system, two different chaotic sequences are generated. Meanwhile, the statistic characteristic is verified on this chaotic sequence. On this basis, the image encryption algorithm is designed by using this chaotic sequence: the gray value of the original image is substituted with the chaotic sequence at beginning; then the space array of the image's pixel is mixed up by using both two chaotic sequences. The experimental results show that the proposed method can encrypt digital images quickly and effectively.  相似文献   

19.
Dynamic response of semiconductor ring lasers (SRLs) to external optical injection with nonreturn-to-zero (NRZ) and return-to-zero (RZ) waveforms is investigated using a model including linear and nonlinear mode coupling. The switching characteristics are simulated under various device sizes, injection power levels, and frequency detuning. For NRZ, the switching time reduces with decreasing SRL radius, which has a reasonable agreement with the current experimental results. It is also demonstrated that RZ pulse with duration of several picoseconds can reliably switch 6-mum radius SRL over a detuning range of more than 100 GHz, with the end state self-sustained after switching.  相似文献   

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