基于半導體環(huán)形激光器的混沌光通信系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)的研究.pdf

1、近年來，混沌信號作為光載波應用于保密混沌光通信系統(tǒng)的研究得到了廣泛關(guān)注，通過添加適當自由擾動項，可以使B類激光器運動失穩(wěn)，得到光混沌輸出。半導體激光器是一種B類激光器，而半導體環(huán)形激光器是一種諧振腔為環(huán)形的半導體激光器，具有獨特的優(yōu)點，受到業(yè)界廣泛關(guān)注。將半導體環(huán)形激光器應用于混沌信號的產(chǎn)生和同步系統(tǒng)中，能夠有效的精簡系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，提高可靠性，降低功耗。
　　本文主要是以半導體環(huán)形激光器的動力學方程為基礎(chǔ)，對激光混沌的理論進行了闡述，

2、并對基于半導體環(huán)形激光器的混沌信號的產(chǎn)生和混沌同步等混沌光通信系統(tǒng)中的關(guān)鍵技術(shù)進行了研究。本文的主要的內(nèi)容如下：
　　1.對混沌進行了概述。混沌屬于一種非線性現(xiàn)象，是確定的非線性系統(tǒng)產(chǎn)生的一種類似隨機現(xiàn)象。本文從混沌起源開始，介紹了混沌的發(fā)展、光學混沌、混沌同步以及混沌的特征等，同時介紹了混沌的應用。另外，介紹了半導體環(huán)形激光器，以及其結(jié)構(gòu)和應用。重點介紹了混沌光通信系統(tǒng)和半導體環(huán)形激光器的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀。
　　2.論述了激

3、光器的工作原理和分類，概述了混沌的奇怪吸引子和李亞普諾夫指數(shù)等混沌數(shù)學分析方法，并討論了通向混沌的路徑。簡單介紹了產(chǎn)生激光混沌信號較為普遍的三種方式和激光混沌同步理論。之后著重介紹了半導體環(huán)形激光器的動力學模型。
　　3.提出了三種基于半導體環(huán)形激光器的混沌產(chǎn)生模型。分別研究了光電反饋、光注入和光反饋條件下半導體環(huán)形激光器的工作狀態(tài)，模擬分析了產(chǎn)生混沌信號的參數(shù)條件，并利用三種方式擾動半導體環(huán)形激光器，分別產(chǎn)生了光混沌信號。

4、>　　4.在光注入產(chǎn)生混沌信號的基礎(chǔ)上，提出了向半導體環(huán)形激光器注入窄帶混沌信號以產(chǎn)生帶寬增強型混沌信號的方案。
　　5.提出了一種基于兩個半導體環(huán)形激光器的混沌同步方案，利用光反饋產(chǎn)生的混沌，通過發(fā)射端環(huán)形激光器向接收端環(huán)形激光器的強注入耦合，實現(xiàn)接收端環(huán)形激光器的強注入鎖定，將其工作狀態(tài)鎖定在發(fā)射端環(huán)形激光器的工作狀態(tài)，從而實現(xiàn)了收發(fā)系統(tǒng)之間的廣義同步，并利用收發(fā)兩端輸出的自相關(guān)函數(shù)評估了同步效果，給出了最好的同步結(jié)果。