一种控制掺铒光纤激光器超混沌的方法——非线性延时反馈参数调制法

提出一种非线性延时反馈参数调制法来控制混沌/超混沌，给出了利用这种方法控制处于超混沌状态的双环掺铒光纤激光器的方案.数值模拟表明，只要延时时间和反馈强度合适就可以把双环掺铒光纤激光器从超混沌状态成功地控制到不同的周期状态. 关键词： 掺铒光纤激光器 超混沌 非线性延时反馈参数调制 混沌控制     

掺铒光纤激光器反相位混沌同步及其编码

针对单模双环掺铒光纤激光器具有光耦合相互作用的非线性动力学特点,应用“交叉注入反相位双环对两环主动—被动”混沌同步方法,数值模拟实现了两组相互独立的单模单环掺铒光纤激光器激光分别和单模双环掺铒光纤激光器对应环激光混沌同步;提出并数值模拟了具有调制频率1kHz和15kHz的正弦信号的双环—两环的两路混沌隐藏编码保密通信系统,它们解码质量好,保密性能强,可以很好地应用在混沌多路保密通信中。     

基于互注入的双环掺铒光纤激光器的混沌控制及同步

根据双环掺铒光纤激光器互耦合的结构特点,提出利用互注入对其混沌进行控制的方法.基于互注入双环掺铒光纤激光器的理论模型,模拟了激光器的动态特性.通过适当的调节互注入强度和延迟时间,可以同时把两个双环掺铒光纤激光器从混沌态控制到多周期态,周期1或2,以及稳态,实现了两个光纤激光器混沌行为的动态的相互控制.在此模型基础上附加反馈,实现了二者的混沌同步,并定量的分析了互注入强度和延迟时间,以及参数失配对同步性能的影响.     

延时线性反馈法控制双环掺铒光纤激光器混沌

根据线性反馈法控制混沌的理论及实践成果,提出了延时线性反馈法控制双环掺铒光纤激光器混沌的具体方案.计算机模拟结果表明,适当调节反馈系数和延时时间,可以实现对双环掺铒光纤激光器混沌的稳定控制 关键词： 混沌控制 延时线性反馈 双环掺铒光纤激光器     

耦合反馈控制双环掺铒光纤激光器混沌

 提出双环掺铒光纤激光器耦合反馈控制混沌的物理模型,利用定向耦合器将系统的输出变量反馈到系统中,通过间接控制损耗系数,并选取适当的反馈系数,实现对系统混沌的控制。分析了反馈系数对激光器由混沌态进入周期态和稳定态的动力学行为的影响。数值模拟表明：改变系统损耗系数,双环掺铒光纤激光器可由周期态进入混沌态;加入耦合反馈,适当调制反馈系数,可以将双环光纤激光器混沌控制到周期态和稳定态上;提高系统反馈系数,系统进入稳定态的时间变短。选取不同的系统初值,激光器总能得到两种不同的奇怪吸引子,可见双环掺铒光纤激光器具有双稳态特征。     

双环掺铒光纤激光器混沌双环反馈相移控制方法

 基于单模双环掺铒光纤激光器混沌反馈相移控制方法和物理模型,分别对两种单环反馈相移的物理模型作了讨论。利用耦合器将系统的输出量反馈到系统中,选取适当的反馈系数,并在反馈通道上加入相移控制器控制反馈光的相移,通过对反馈系数和反馈光相移的控制可以有效地控制激光输出的混沌态、稳定态和周期态。在此基础上,对激光器双环反馈相移控制方法作了详细分析,研究了反馈系数和反馈相移对单模双环掺铒光纤激光器激光混沌双环反馈相移控制模型的影响,并得到一定的规律。     

基于延时相移反馈控制的单环掺铒光纤激光器的混沌产生与同步

利用延时相移反馈的方法研究了单环掺铒光纤激光器(SREDFL)的混沌产生。通过适当地调节反馈系数、相移以及延迟时间,实现了该系统混沌的产生,给出了混沌产生的方式及混沌态的参数区间。利用混沌信号驱动法研究了单环掺铒光纤激光器的混沌同步,结果表明,在适当的驱动强度下,无论被驱动系统在被驱动前处于混沌态还是周期态,都可以达到混沌同步。利用关联系数分析了混沌同步的质量。     

双环掺铒光纤激光器混沌控制产生周期脉冲及多周期现象研究

研究了双环掺铒光纤激光器混沌控制产生周期脉冲以及多周期现象,并提出了光调制器调制泵浦控制、外部光注入控制、光衰减器控制、光延时时间控制器控制以及相位控制器控制和连续键控反馈光等多种双环掺铒光纤激光器的混沌控制方法.结果表明:用光调制器调制泵浦光能控制激光到周期态及多周期态;用外部光注入能控制激光到单周期态、双周期态、三周期态、四周期态、五周期态以及多种高周期态等,能形成多种形式相空间图样,产生双环掺铒光纤激光器独特的激光单锁模拟和双锁模拟现象;用外部光路反馈控制时,在负反馈条件下,用时间控制器控制反馈光的延时时间能控制激光到不同的周期态和双周期态,用光衰减器控制光的强度能控制激光到稳定态及周期态,用相位调制器控制反馈光的相位进行负反馈和正反馈转换时能有效地控制激光进入到稳定态及周期态;连续键控反馈光相位能控制激光到多周期态等.整个控制系统能动态、有效地控制产生周期光脉冲以及多种新颖的多周期态等.     

波长可调谐混沌产生和同步的实验研究

分析了掺铒光纤环形激光器中非线性高频混沌产生和同步的基本原理. 提出了高频波长可调谐光混沌产生的实验方案，实验实现了不同波长高频混沌的产生. 实验获得了高频混沌在传输1 km后与接收机激光器产生混沌的同步，为构建高速动态保密光混沌通信网络扫清障碍. 关键词： 保密通信 掺铒光纤环形激光器 混沌 同步     

光纤混沌相位编码保密通信系统理论研究

通过耦合激光混沌相位控制同步系统和光纤信道，提出外部光注入半导体激光器激光混沌相 位控制光纤同步以及混沌相位相移键控外调制光纤保密通信系统理论模型，数值实现了在相 位控制器控制下的远程光纤混沌同步.理论分析了光纤自相位调制对混沌信号以及对同步的 影响，导出了光纤混沌最大传输距离公式.通过连续键控调制相位控制器实现了光纤激光混 沌相位相移键控编码调制发射，设置接收系统相位控制器控制激光相位相移实现了光纤激光 混沌同步解调.数值模拟了具有比特率50Mbit/s远程光纤混沌数字编码通信系统的应用，详 细地进行了在远距离光纤传输中的系统参数失配以及系统抗噪声能力的数值分析. 关键词： 混沌 同步 光纤混沌通信 半导体激光器 相位     

Controlling hyperchaos in erbium—doped fibre laser

The dual-ring erbium-doped fibre laser shows a hyperchaotic behaviour under some conditions.The hyperchaotic behaviour can be well controlled to enter into periodicity by modulating the pumping in one of the two rings.The period is different for different modulation index at the same modulation frequency,or for different modulation frequency at the same modulation index.     

Study on the method of controlling chaos in an Er-doped fiber dual-ring laser via external optical injection and shifting optical feedback light

Controlling chaos in an erbium-doped fiber dual-ring laser is studied by injecting an external light and shifting the phase of an optical feedback light. First, the parameters of the externally injected optical signal are adjusted to bring the chaotic laser into a single-period state and a multiperiod state, respectively. In addition, the single-mode locking in a single ring of the laser as well as the dual-mode locking in dual ring of the laser are found. Secondly, the method of optical feedback is used to stabilize chaos by controlling the parameters of the optical devices in an external optical path. We show that the optical negative feedback can stabilize the chaotic laser into a single-period state, while the optical positive feedback can stabilize the chaotic laser into another single-period state and a period-doubling state. Lastly, various dynamical states are produced in the laser by shifting the phase of the optical feedback light.     

双环掺铒光纤激光器混沌耦合反馈相移控制

提出双环单模掺铒光纤激光器激光混沌耦合反馈相移控制方法和物理模型,利用耦合器将系统的输出量反馈到系统中,选取适当的反馈系数,并在反馈通道上加入相移控制器PC控制反馈光的相移,通过对反馈系数和反馈光相移的控制,实时、动态、有效地控制激光混沌到稳定态和周期态;分析了系统输出状态随着控制参数变化的演化规律,控制参数的变化可以使得系统的输出产生丰富的有一定规律性的激光动力学现象;讨论了混沌被控制到单周期态时系统输出的振荡周期的变化规律与控制量的关系。     

Synchronization of chaotic erbium-doped fibre lasers and its application in secure communication

We have investigated the synchronization of chaotic dual-ring erbium-doped fibre lasers using the delay feedback－injection scheme. Numerical simulation shows that two chaotic dual-ring erbium-doped fibre lasers can be well synchronized if the strengths of delay feedback and injection are suitable. Even though the effects of the noises and the difference between the two lasers are considered, the twins can still reach good synchronization. Secure communication could be realized using the scheme of message-masking based on the synchronization of the chaotic dual-ring erbium-doped fibre lasers.     

Simple erbium-doped dual-ring fiber laser configuration for stable and tunable dual-wavelength output

We propose and experimentally investigate a stable and tunable dual-wavelength erbium-doped fiber (EDF) dual-ring laser scheme. Here, two tunable bandpass filters (TBFs) are used inside the dual-ring gain cavity to generate dual-wavelength lasing. And, due to the gain competition of the EDF gain cavity, the mode-spacing (Δλ_s) of lasing dual-wavelength will be limited at different operating wavelengths. Hence, the minimum and maximum mode-spacing in the proposed EDF laser scheme are 0.75 and 15.35 nm in C-band range. Besides, the output performances of proposed fiber laser have also been studied and analyzed.     

Dynamics of an erbium-doped fiber dual-ring laser

We report results of a numerical investigation on two-dimensional parameter-spaces of a set of four autonomous, seven-parameter, first-order ordinary differential equations, which models an erbium-doped fiber dual-ring laser. By using Lyapunov exponents to numerically characterize the dynamics of the model in the parameter-space, we show that it presents typical self-organized periodic structures embedded in a chaotic region.