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相似文献
 共查询到18条相似文献,搜索用时 156 毫秒
1.
毛嵩  吴正茂  樊利  杨海波  赵茂戎  夏光琼 《物理学报》2014,63(24):244204-244204
实验研究了处于单周期振荡的光注入半导体激光器在频率等于单周期振荡频率一半的1/2次谐波调制下所产生的微波信号的特性.实验结果显示:在合适的注入条件下,处于单周期(P1)振荡的光注入半导体激光器可输出频率可达26.5 GHz、光谱具有单边带结构的光生微波信号,但微波信号的线宽比较宽(MHz量级);通过采用频率为单周期振荡频率一半的次谐波信号调制光注入半导体激光器,可将微波线宽从十几MHz压缩到几十k Hz.进一步分析了次谐波调制信号的功率以及频率对微波信号的相位噪声的影响,并在由次谐波调制信号的功率和频率构成的参数空间绘制出了能实现次谐波频率锁定的分布区域.  相似文献   

2.
颜森林 《物理学报》2006,55(12):6267-6274
研究注入半导体激光混沌调制解调及其性能特性,提出外部光注入半导体激光器混沌内部相位编码方法. 小信号调制分析了系统混沌调制响应函数和解调响应函数以及解调因子,系统的调制解调响应函数以及解调因子在60MHz有一个峰值,系统在高频调制时,响应函数和解调因子明显下降. 理论推导出混沌调制解调方程,给出了小信号调制时的信息信号的解,数值分析出系统在低频有一个调制解调峰值,高频调制解调效果下降,但系统仍可以进行109Hz频率调制解调. 数值模拟并证明了系统在较大的参数范围内都能实现同步,模拟了混沌调制速率200Mb/s和调制频率1.4GHz的保密通信应用. 还通过键控调制注入光的相位相移对激光混沌态进行了编码,通过同步与非同步进行混沌解码,数值模拟了具有调制速率10Mb/s的混沌相位键控编码通信应用. 关键词: 混沌 同步 激光器 相位  相似文献   

3.
颜森林 《物理学报》2012,61(16):160505-160505
提出外部光注入空间耦合半导体激光器系统,研究 外部光注入两激光器混沌振荡频率增强以及混沌控制等特点, 给出稳定频率失谐公式.研究表明,当单激光器注入时,注入激光器 呈现出三个混沌扩频区域;发现在强激光注入条件下,随着注入程度的 增加,注入激光器混沌振荡频率增强非常有效且可达到 3.5倍以上(尽管另一个激光器频率会缓慢下降); 随着注入光正频率失谐的增加,两激光器混沌振荡都能进一步增 强;发现混沌控制窗口,即在弱注入条件下两激光器可以被控制到单周 期、双周期、四周期、六周期等.当双激光器注入时,随着注入程度 的增加,两激光器混沌振荡频率 进一步增加, 且可达到3.5倍和2.65倍以上; 随着注入光正频率失谐增加, 两激光器混沌振荡频率增加.双激光器注 入控制混沌的一个窗口也被发现:即在强注入条件下两激光器可以被 控制到单周期、三周期、六周期等.最后详细给出了单激光注入系 统从单周期模式锁定到类周期再进入混沌增频的发展路径以及双 激光注入系统从混沌到类周期再进入单周期模式锁定的演化控制路径等.  相似文献   

4.
系统增益对光混沌通信系统性能影响的研究   总被引:3,自引:0,他引:3       下载免费PDF全文
刘慧杰  冯久超 《物理学报》2009,58(3):1484-1490
针对强注入开环结构的外腔反馈半导体激光器混沌通信系统,数值计算得到系统增益与注入系数的定量关系曲线.对比是否使用系统增益对接收系统输出进行校正两种情况下系统的解调性能,表明使用增益校正的相减解调法获得的信息更接近原始信息.通过采用不同频率的正弦信号进行调制,表明信息频率对系统增益没有影响;用不同调制方法对0.2?Gbit/s数字信号加密,结果表明系统增益与信号类型及调制方法无关. 关键词: 光混沌通信 强注入 系统增益 同步  相似文献   

5.
光注入半导体激光器分岔与周期研究   总被引:2,自引:0,他引:2  
研究外部光注入半导体激光器的非线性物理特性,用小信号分析方法分析了激光器的动力学行为.分析了外部光注入对半导体激光器的激光非线性频率啁啾影响,给出了最大静态锁模公式,理论上指出.有外部光注入半导体激光器激光频率唰啾小再是传统意义上独立的半导体激光器线性啁啾,它和外部注入光以及激光器所处的物理状态有着非常强烈的非线性关系,并随着注入指数的增加而增强,同时,频差以及激光器光线宽增强因子也将起到一定的非线性影响作用.还给出了频差、最大锁模区域、激光分岔条件以及分岔的周期公式.详细地数值模拟了激光随外部光注人频差和注入参数变化所产生的由分岔进入混沌的动力学行为,并数值分析了周期、三周期、多周期、混沌、充分发展混沌过程以及它们的旋转涡旋吸引子、频率、频谱、波形变化,分别算出了最大李雅普诺夫(Lyapunov)指数、静态最大锁模区域和分岔周期,数值给出激光随频率差变化分岔图,逐步认清了该激光系统不稳定动力学行为以及频谱特点.  相似文献   

6.
孟丽娜  张明江  郑建宇  张朝霞  王云才 《物理学报》2011,60(12):124212-124212
利用外部光注入混沌激光器产生了完全符合美国联邦通信委员会关于室内无线通信频谱限定的超宽带(UWB)微波信号.基于外部光注入光反馈半导体激光器的速率方程组,理论研究了外部及内部参量对半导体激光器输出混沌UWB脉冲信号的影响.研究表明,UWB信号的-10 dB带宽随着光注入强度、注入失谐量以及线宽增强因子的增大而增大,随着激光器偏置电流的增大而减小.同时,UWB信号的中心频率在5–8 GHz范围内变化.在实验中,通过设定其他参量和调节光注入强度,得到中心频率及带宽可调谐的混沌UWB微波信号,传输速率达到500 Mbit/s.实验结果与理论分析相符合. 关键词: 半导体激光器 混沌激光 光生微波技术 超宽带信号  相似文献   

7.
高速多量子阱激光器混沌保密通信系统研究   总被引:4,自引:1,他引:3  
颜森林 《光学学报》2005,25(2):79-185
研究了外部光注入高速多量子阱激光器激光混沌全光保密通信系统,导出系统同步方程,理论证明并数值实现了系统的同步,分析了增加反馈系数以缩短同步时间且增强系统同步稳定性的方法。研究分析了多量子阱激光器混沌隐藏和混沌键控保密通信全光调制解调系统模型,数值模拟了具有正弦调制信号的调制频率0.2GHz混沌模拟保密通信和数字信号调制速率20Gb/s的混沌数字保密通信以及调制速率0.05Gb/s混沌键控保密通信的应用,系统确实具有较高的保密性能和反破译能力;分析了混沌数字信号保密通信调制带宽20Gb/s调制解调时的同步误差以及混沌键控调制速率,系统都具有非常好的调制解调特性,且在高速混沌通信中,系统解调具有相对较小的同步误差,而1Gb/s是混沌键控通信的速率上限。  相似文献   

8.
基于1 550nm垂直腔面发射激光器在平行偏振光注入下呈现的单周期非线性动力学状态,进一步引入光电负反馈,得到了高质量的微波信号.实验研究结果表明:平行偏振光注入下,通过调节注入光的注入强度及频率,1 550nm垂直腔面发射激光器可呈现注入锁定、单周期、倍周期、混沌等多种非线性动力学状态;在合适的注入参量下,平行偏振光注入1 550nm垂直腔面发射激光器可产生光谱具有单边带结构、频率超过10GHz的光子微波信号,但该微波信号的线宽较宽(达MHz量级);进一步引入光电负反馈后,通过选取合适的光电反馈强度,可将该微波信号的线宽减小至一百多kHz(减小两个量级以上);在选择优化的反馈强度条件下,仅通过简单调节注入光强度,可实现窄线宽光子微波信号的频率在一定范围内连续可调谐.  相似文献   

9.
颜森林 《物理学报》2011,60(5):50509-050509
理论上利用两个混沌半导体激光器的耦合反馈,构建了两种基本的光电及全光门.基本方法是,让外部光注入到两个激光器中而导致激光混沌,通过两激光器激光的相互耦合及反馈实现同步;在这基础上,一是让两激光器分别在电流调制下,控制混沌同步或者非同步,实现光电逻辑门的功能与计算;二是利用光的外部调制方法让两相互耦合激光分别在相位调制下,控制混沌同步或者非同步,并最终实现全光逻辑门的功能与计算.数值结果证明了两方法的可行性. 关键词: 混沌 逻辑门 激光器 同步  相似文献   

10.
基于垂直腔面发射激光器的自旋反转模型,研究了光电负反馈下1 550nm正交偏振光注入垂直腔面发射激光器的非线性动力学特性.研究结果表明:在合适的注入强度和失谐频率条件下,自由运行工作在Y线偏振模式的1 550nm垂直腔面发射激光器可呈现出稳态、稳定注入锁定、单周期、二倍周期、多周期、混沌等多种非线性动力学状态以及偏振转换现象;引入光电负反馈后,1 550nm正交偏振光注入垂直腔面发射激光器将呈现出双频准周期、三频准周期等动力学状态.在注入强度和失谐频率构成的参数空间,反馈延时时间一定时,反馈强度大小对该激光器的动力学状态分布有明显影响;光电反馈强度一定时,在注入强度相对较小的区域,反馈延时时间对该激光器动力学状态分布也有明显影响,而对于注入强度相对较大的区域,该激光器始终工作在单周期或稳定注入锁定态,即反馈延时时间对激光器动态行为的影响较弱.  相似文献   

11.
In this paper, the influence of fluctuation amplitude and frequency of the injection field on the dynamics and synchronization of semiconductor lasers are studied numerically. The fluctuation amplitude and frequency of the injection field are controlled by external modulation of the master laser. In the simulation, we use a modified correlation coefficient named similarity index to evaluate the synchronization performance. The results show that frequency and fluctuation amplitude of the injection field play important roles on the dynamics and synchronization quality of the system. Large fluctuation amplitude and moderate fluctuation frequency of the injection field will contribute to the synchronization of the two lasers. The results can also be extended to the analysis of chaotic signals.  相似文献   

12.
Compact laser sources operating in mid infrared spectral region with stable emission are important for applications in spectroscopy and wireless communication. Quantum cascade lasers (QCL) are unique semiconductor sources covering mid infrared frequency range. Based on intersubband transitions, the carrier lifetime of these sources is in the ps range. For this reason their frequency response to direct modulation is expected to overcome the limits of standard semiconductor lasers. In this work injection locking of the roundtrip frequency of a QCL emitting at 9 μm is reported. Inter modes laser frequency separation is stabilized and controlled by an external microwave source. Designing an optical waveguide embedded in a microstrip line a flat frequency response to direct modulation up to 14 GHz is presented. Injection locking over MHz frequency range at 13.7 GHz is demonstrated. Numerical solutions of injection locking theory are discussed and presented as tool to describe experimental results.  相似文献   

13.
The properties of low-frequency fluctuations in semiconductor lasers with optical feedback from a long external cavity are experimentally studied. Frequency-locking of the laser light output to the injection current modulation is observed when the modulation frequency approaches the external cavity mode. The modulation frequency for the successful frequency-locking is always less than the external cavity mode frequency and the locking domains as a function of the modulation amplitude is asymmetric with respect to the frequency detuning.  相似文献   

14.
We have achieved dual synchronization of chaos in two pairs of one-way coupled Nd:YVO4 microchip lasers, using only one transmission channel, by experiment and numerical calculation. We observed the individual synchronization of chaos in each pair of two lasers by adjusting the optical frequencies for injection locking between the corresponding pairs. The achievement of dual synchronization is dependent on the injection-locking condition, which is different from the locking condition for a single pair of lasers because of the presence of an additional injection signal from the master laser of the other pair.  相似文献   

15.
邓伟  夏光琼  吴正茂 《物理学报》2013,62(16):164209-164209
利用双光反馈垂直腔面发射半导体激光器(VCSELs) 两个正交偏振模式输出的两个混沌信号作为混沌载波, 构建了一个双信道的混沌保密通信系统, 并对该系统的通信性能进行了数值仿真研究.研究结果表明: 通过合理的选取反馈参量, 双光反馈VCSELs两个偏振模式输出的混沌信号能很好地隐藏外腔反馈延时特性; 双光反馈VCSEL两个偏振模式输出的混沌信号通过偏振保持注入到接收VCSEL中, 在强注入锁定条件下可以实现很好的混沌同步, 同步性能对频率失谐的容忍性随着注入强度的增加而加强; 在附加混沌调制加密方式下, 500 Mbit/s的信号在传输过程中能够得到很好的隐藏, 同时在接收端可以成功解调; 随着通信速率的增加, Q因子呈现下降的趋势, 但对于 6 Gbit/s的信息, Q因子仍大于6. 关键词: 垂直腔面发射激光器 双光反馈 双信道 混沌通信  相似文献   

16.
Xiang S  Pan W  Yan L  Luo B  Zou X  Jiang N  Yang L 《Optics letters》2011,36(17):3497-3499
The effects of unpredictability degree on the chaos synchronization properties of vertical-cavity surface-emitting lasers with variable-polarization optical feedback are investigated numerically. For variable-polarization optical injection, only low-unpredictability chaos can be well synchronized, while high-unpredictability chaos cannot be synchronized even with large injection strength. On the other hand, for the polarization-preserved optical injection, the synchronization quality is hardly affected by the unpredictability degree, and high-quality synchronization can be achieved for both low- and high-unpredictability chaos due to injection locking.  相似文献   

17.
The coherent beam addition of pulsed fiber lasers is an effective way to improve the average power and the peak pulse power. We demonstrate a new architecture based on mutual injection and phase modulation to generate synchronous pulsed fiber lasers. Firstly, we realize the synchronization of the pulses of three fiber lasers using this technique. Secondly, coherent addition of three synchronous pulsed fiber lasers is obtained. Experimental results show that the three fiber lasers are phase locked and have good temporal and spatial coherence under mutual injection locking. This method can be extended to combine more beams.  相似文献   

18.
Chenhao Liu 《中国物理 B》2022,31(8):84205-084205
The optical injection locking of semiconductor lasers to dual-frequency lasers is studied by numerical simulations. The beat-note signals can be effectively transformed to optical frequency combs due to the effective four wave-mixing in the active semiconductor gain medium. The low-noise Gaussian-like pulse can be obtained by locking the relaxation oscillation and compensating the gain asymmetry. The simulations suggest that pulse trains of width below 30 ps and repetition rate in GHz frequency can be generated simply by the optical injection locking of semiconductor lasers. Since the optical injection locking can broaden the spectrum and amplify the optical power simultaneously, it can be a good initial stage for generating optical frequency combs from dual-frequency lasers by multi-stage of spectral broadening in nonlinear waveguides.  相似文献   

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