一類半導(dǎo)體激光系統(tǒng)的復(fù)雜動力學(xué)行為分析.pdf

1、本文運用現(xiàn)代非線性分析方法，探討了一類半導(dǎo)體激光系統(tǒng)的復(fù)雜動力學(xué)行為，分析了不同物理參數(shù)、初始條件等因素對系統(tǒng)及其耦合狀態(tài)下的動力學(xué)行為的影響，并對這兩種激光器的混沌控制和同步問題進行了初步探討。全文主要內(nèi)容包括以下五個方面的工作： 在第一章，主要介紹了混沌激光系統(tǒng)的研究背景、現(xiàn)狀和本文的研究內(nèi)容。 第二章分析了光注入半導(dǎo)體激光方程的復(fù)雜動力學(xué)行為；得到了系統(tǒng)的參數(shù)轉(zhuǎn)遷集，分析了系統(tǒng)隨著參數(shù)變化從平衡態(tài)進入混沌的過程。分

2、別考察了原系統(tǒng)處于平衡態(tài)、周期—1和混沌吸引子時系統(tǒng)隨延遲反饋系數(shù)變化所表現(xiàn)的動力學(xué)行為。 第三章討論了光注入半導(dǎo)體激光系統(tǒng)的完全同步問題；給出了參數(shù)已知或未知時兩個完全相同的光注入激光系統(tǒng)的同步方案；討論了兩個完全相同的光注入半導(dǎo)體激光系統(tǒng)的輸出控制在所需輸出強度上的方案；討論了不同激光系統(tǒng)之間以及不同維數(shù)的混沌系統(tǒng)之間的異結(jié)構(gòu)延遲同步問題；并給出了數(shù)值模擬驗證。 第四章分別討論了具有線性增益和非線性增益時光反饋半導(dǎo)體

3、激光系統(tǒng)的動力學(xué)行為。分析發(fā)現(xiàn)，對于不同的反饋強度ECM經(jīng)Hopf分岔之后進入混沌方式不盡相同，可以通過3—D環(huán)面破裂，也可以是倍周期分岔；在一定條件下，不同頻率的兩個穩(wěn)定的ECM共存，其中之一會在另一個ECM失穩(wěn)并進入混沌的過程中一直保持穩(wěn)定，且由混沌危機連接這兩種動力學(xué)行為。特別地，隨著非線性增益系數(shù)的變化，激光器會呈現(xiàn)出明顯的快慢效應(yīng)。 第五章分別討論了線性和非線性增益下耦合光反饋激光系統(tǒng)的復(fù)雜動力學(xué)行為，與單個系統(tǒng)相比，

4、耦合系統(tǒng)的現(xiàn)象更為復(fù)雜，這一方面表現(xiàn)為不同的周期吸引子共存現(xiàn)象。另一方面，系統(tǒng)的演化方式主要是由CLM產(chǎn)生Hopf分岔進入極限環(huán)，然后由概周期失穩(wěn)進入混沌。同時我們觀察到不同周期進入概周期振蕩的途徑及混沌危機現(xiàn)象。 第六章討論了光反饋半導(dǎo)體激光系統(tǒng)的完全同步問題，實現(xiàn)了不同初始條件下光反饋半導(dǎo)體激光系統(tǒng)的完全同步；給出了整個系統(tǒng)的輸出控制于某一定值的方案；給出了不同激光系統(tǒng)之間以及不同維數(shù)混沌系統(tǒng)之間的異結(jié)構(gòu)同步方案，并對所有理