基于互耦半導體激光器超前滯后同步轉(zhuǎn)換的研究.pdf

1、隨著光混沌通信技術的發(fā)展，雙向、多向乃至網(wǎng)絡混沌保密通信將成為信息安全傳輸發(fā)展的必然。因此，基于兩個半導體激光器延時互耦的雙向混沌保密通信逐漸成為一個新的研究熱點。在完全對稱的互耦半導體激光混沌系統(tǒng)中，由于自發(fā)輻射噪聲的影響難以獲得穩(wěn)定的混沌同步。雖然通過引入光反饋或者采用極端不對稱的互耦可以獲得穩(wěn)定的混沌同步，但這必將增加系統(tǒng)的復雜程度。因此，結(jié)構(gòu)簡單、便于控制、能實現(xiàn)穩(wěn)定混沌同步的互耦系統(tǒng)將更具有實際的應用價值。
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2、提出了一種簡單的方案，即將兩個互耦激光器的電流非對稱偏置，實驗上實現(xiàn)了穩(wěn)定的超前或滯后混沌同步，并深入研究了激光器偏置電流對超前或滯后混沌同步的影響。選取兩個內(nèi)部參數(shù)一致的半導體激光器搭建了一個互耦系統(tǒng)，通過改變兩個激光器的偏置電流研究了該互耦系統(tǒng)的混沌同步性能。研究結(jié)果表明：當兩個激光器的偏置電流相同時，兩個激光器輸出的混沌信號的相關系數(shù)具有兩個近似相等的極大值，說明此時的混沌同步為不穩(wěn)定同步，兩個激光器之間的超前和滯后關系會發(fā)生隨機

3、的變化；當固定一個激光器的偏置電流而改變另一個激光器的偏置電流時，兩個激光器之間將呈現(xiàn)穩(wěn)定地超前或滯后同步，隨著電流的變化，這種穩(wěn)定地超前或滯后關系將發(fā)生轉(zhuǎn)換。在兩個激光器輸出的混沌信號中，具有較大偏置電流的半導體激光器的混沌輸出將超前于另一個激光器的混沌輸出。由于較大偏置電流下的激光器具有更長的波長，因此也可認為具有較長波長的激光器占據(jù)領先地位。利用相關的理論模型對上述問題進行了數(shù)值仿真，仿真結(jié)果與實驗觀測結(jié)果吻合。
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