半導(dǎo)體激光混沌系統(tǒng)的時延特性研究.pdf

1、自Pecora和Carroll等人提出混沌同步方案后，各類混沌系統(tǒng)相繼被提出并在理論和實驗上得到了相應(yīng)的驗證。由于引入反饋或者外部注入后，半導(dǎo)體激光器可以產(chǎn)生高維混沌和較大混沌載波帶寬，這在混沌保密通信方面存在潛在的應(yīng)用價值和實際意義，成為目前的研究熱點。
　　對于混沌保密通信系統(tǒng)來說，安全性始終是重要的關(guān)注對象。近年來，學(xué)者們逐步從混沌通信系統(tǒng)的安全性等方面展開研究，而安全性主要是阻止竊聽者對混沌通信系統(tǒng)參數(shù)的提取，重建相空間結(jié)

2、構(gòu)。目前，很多系統(tǒng)主要通過引入時延來產(chǎn)生高維混沌，時延特征則成為威脅系統(tǒng)安全性的重要因素。因而半導(dǎo)體激光器的混沌時延特性的研究，引起了人們極大的關(guān)注。
　　本文著重研究外光反饋半導(dǎo)體激光器混沌時延特性以及耦合時延增強型激光混沌通信系統(tǒng)安全性能。首先，簡單分析了外光反饋半導(dǎo)體激光器的結(jié)構(gòu)模型，并對其工作原理進行了簡略的闡述。其次，從外光反饋半導(dǎo)體激光器的動力學(xué)方程出發(fā)，研究了外光反饋半導(dǎo)體激光器的分岔特性和混沌輸出特性。同時，通過改

3、變反饋強度、反饋時延和泵浦因子，對其混沌輸出時延損耗特性進行了詳細的分析研究。最后，在此基礎(chǔ)上，擴展到采用外光反饋半導(dǎo)體激光器驅(qū)動兩個互耦合激光器的混沌綜合系統(tǒng)，建立相應(yīng)的速率方程模型，探討互耦合激光器混沌信號的時間延遲特性，并分析激光混沌通信系統(tǒng)的安全性。通過改變一些可控參數(shù)(耦合時延和驅(qū)動強度)，分析互耦合半導(dǎo)體激光器混沌輸出的自相關(guān)函數(shù)中反饋時延和耦合時延的幅值差異，觀察幅值變化規(guī)律，從而得出更優(yōu)載波。并探討混沌同步質(zhì)量，并采用混