可變偏振濾波光反饋下VCSELs輸出混沌的延時(shí)特征研究.pdf

1、隨著信息技術(shù)的快速發(fā)展，日常生活中信息的安全問題變得越來越受關(guān)注。光纖通信作為當(dāng)前的主流傳輸方式之一，顯然基于光纖通信的保密研究顯得尤為重要。由于半導(dǎo)體激光器(SLs)輸出的混沌信號能夠很好的應(yīng)用于光纖保密通信、混沌雷達(dá)和光邏輯門等領(lǐng)域，從而受到了廣大科研工作者的關(guān)注。一般而言，用于使 SLs輸出混沌信號的方法主要有光電反饋、光注入、光反饋等。光反饋由于其具有能夠較容易產(chǎn)生高維復(fù)雜混沌信號，一直作為SLs產(chǎn)生混沌信號的首選方案之一。通常

2、，利用光反饋獲得的混沌信號具有明顯的時(shí)間延遲特征(TDS)。通過適當(dāng)?shù)臄?shù)學(xué)算法，竊密者可以確定保密通信系統(tǒng)的混沌延遲時(shí)間，給保密通信系統(tǒng)的安全性帶來重大威脅。垂直腔表面發(fā)射激光器(VCSELs)相比于傳統(tǒng)的邊發(fā)射激光器(EELs)具有一系列天然優(yōu)勢，且VCSELs能夠同時(shí)輸出兩個(gè)相互垂直的偏振分量，這十分有利于實(shí)現(xiàn)雙通道混沌保密通信。在此非常有必要尋找一種VCSELs混沌輸出TDS抑制的系統(tǒng)方案。
　　本文提出了在VCSELs中引

3、入可變偏振濾波光反饋(VPFOF)實(shí)現(xiàn)輸出混沌信號TDS抑制的系統(tǒng)方案。利用自旋反轉(zhuǎn)模型(SFM)、自相關(guān)函數(shù)(SF)和排列熵算法(PE)對VPFOF-VCSEL系統(tǒng)混沌輸出的TDS進(jìn)行計(jì)算。結(jié)果表明：在固定其它反饋參數(shù)的情況下，通過分別改變VPFOF-VCSEL系統(tǒng)的反饋強(qiáng)度和可變偏振角度，得出VPFOF-VCSEL系統(tǒng)中的反饋強(qiáng)度和可變偏振角度對其輸出混沌信號的TDS有很大影響，且在選擇適當(dāng)?shù)姆答亸?qiáng)度、可變偏振角度和濾波器半高半寬，

4、VPFOF-VCSEL系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)X偏振分量(X-PC)和Y偏振分量(Y-PC)的TDS同時(shí)抑制。接下來，通過分別模擬計(jì)算反饋強(qiáng)度和可變偏振角度以及反饋強(qiáng)度和濾波器半高半寬的空間演化圖，得到了VPFOF-VCSEL系統(tǒng)輸出X-PC和Y-PC的TDS同時(shí)抑制的區(qū)域。最后，將VPFOF-VCSEL混沌系統(tǒng)分別與可變偏振鏡子光反饋(VPMOF)VCSEL混沌系統(tǒng)和偏振保持濾波光反饋(PPFOF)VCSEL混沌系統(tǒng)進(jìn)行對比分析，在優(yōu)化參數(shù)下，V