開環(huán)單向光混沌系統(tǒng)中廣義與完全同步轉換.pdf

1、激光混沌及混沌同步因其在保密通信、擴頻技術和脈沖整形等領域有極大的應用前景而受到人們的特別關注。在基于半導體激光器的開環(huán)單向耦合混沌同步系統(tǒng)中，可能存在兩種不同類型的混沌同步，即完全同步狀態(tài)(CCS)和廣義同步狀態(tài)(GCS)。由于系統(tǒng)呈現(xiàn)的混沌同步類型與反饋延遲時間、注入強度和反饋強度、內參數失配以及頻率失諧等參數密切相關，因此通過改變系統(tǒng)的工作參量可實現(xiàn)完全同步狀態(tài)與廣義同步狀態(tài)之間的相互轉換，即實現(xiàn)混沌同步開關?；诨煦缤介_關現(xiàn)象

2、，可開發(fā)出新型的混沌數字隱藏技術。因此，對基于半導體激光器的開環(huán)單向耦合混沌系統(tǒng)同步狀態(tài)的研究以及試驗實現(xiàn)同步狀態(tài)的精確調控具有實際應用價值。
　　 本文首先介紹了幾種基于半導體激光器的光混沌系統(tǒng)，并基于光反饋單向耦合激光混沌開環(huán)同步系統(tǒng)的理論模型，分析了系統(tǒng)呈現(xiàn)完全混沌同步和廣義混沌同步所滿足的條件。在理論研究的基礎上，實驗搭建了一個基于半導體激光器的開環(huán)單向耦合混沌系統(tǒng)。通過微調發(fā)射激光器的偏置電流實現(xiàn)對兩個激光器之間的頻率

3、失諧的精確控制，從而可對不同頻率失諧下的系統(tǒng)混沌同步狀態(tài)進行研究。實驗研究結果表明：在不同的頻率失諧下，系統(tǒng)可呈現(xiàn)完全同步和廣義同步兩種不同的同步類型。在較小的頻率失諧(-0.19 GHz-0.95 GHz)，混沌時間序列在傳輸延遲時間與外腔反饋時間之差處得到了最大0.84的關聯(lián)值，而在傳輸延遲時間處的最大關聯(lián)值為0.78。在這一頻率失諧范圍，系統(tǒng)呈現(xiàn)完全同步狀態(tài)(CCS)；當頻率失諧超過上述范圍，系統(tǒng)將表現(xiàn)為廣義同步狀態(tài)(GCS)。因