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。     

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。     

双环掺铒光纤激光器混沌偏振控制方法研究

提出双环掺铒光纤激光器激光混沌的偏振耦合控制以及部分偏振控制方法,偏振耦合控制能控制耦合相互作用以控制激光混沌,部分偏振控制是控制部分偏振耦合效应以控制激光混沌.数值模拟了偏振耦合控制混沌和某一个环的部分偏振控制混沌,它们都能实现把双环掺铒光纤激光器激光混沌控制到稳定态和周期态上;通过实时调控光的偏振方向,这两种混沌控制方法都能实时地、动态地、有效地控制激光混沌进入到稳定态和周期态上.     

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     

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.     

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.     

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     

基于反馈参数调制的掺铒光纤激光器混沌同步

提出了一种基于反馈参数调制控制超混沌同步的方法，并应用于双环掺铒光纤激光器系统.针对此种方法所具有的相位模糊问题，设计出了自动消除反相位的电路，数值模拟表明只要适当选择反馈强度值，就能实现两双环掺铒光纤激光器系统的精确同步. 关键词： 超混沌同步 双环掺铒光纤激光器 反馈参数调制法 反相位     

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。     

损耗调制型掺铒光纤环形激光器混沌现象的实验研究

报道了损耗调制型掺铒光纤环形激光器中的混沌现象.在单频损耗调制型掺铒光纤环形激光器中,改变调制频率或调制电压,观察到倍周期分岔和阵发两种进入混沌途径的共存现象,与抽运调制型掺铒光纤环形激光器的实验结果相一致.提出了一种采用两个正弦信号驱动的损耗调制型掺铒光纤环形激光器,在调制信号频率比近似等于黄金分割数和白银分割数时,增加调制电压,发现激光器通过准周期途径进入混沌.当调制信号两频率比不同时,发生转变所需的调制电压也不同. 关键词： 掺铒光纤环形激光器 混沌 倍周期分岔 准周期     

平坦宽带混沌激光的产生及同步

利用光纤环长外腔光反馈半导体激光器产生了频谱平坦的宽带混沌激光,其对应的激光频谱可有效地隐藏外腔的谐振频率,增加了系统的保密性.通过单向耦合方式,将产生的混沌激光注入到另一个参数相近的半导体激光器中,实现了平坦宽带混沌同步输出,两同步激光器输出的相关系数达到084.同时实验研究了注入强度和主从激光器的频率失谐对同步质量的影响,结果表明在强光注入锁定下,在很大频率失谐范围内均可实现同步,而且注入强度越大,主从激光器输出的相关系数越大,维持混沌同步所允许的频率失谐范围越大. 关键词： 混沌同步 单向光纤环 光反馈 半导体激光器     

半导体激光器输出混沌光的延时特性和带宽

提出一个新的方案用于抑制半导体激光器输出混沌光的延时特性并研究其带宽.在该方案中,将由伪随机信号驱动的相位调制器加到具有双路光反馈的半导体激光器的两个反馈腔中,从而构成具有双路相位调制光反馈的分布反馈半导体激光器系统.数值研究了延迟时间和反馈系数等参数对该系统输出混沌光的延时特性的影响,用自相关函数曲线中的延时特征峰的最大值表示延时特性.然后将该系统对延时特性的抑制效果和具有双路光反馈的分布反馈半导体激光器系统以及具有单路相位调制光反馈的分布反馈半导体激光器系统进行比较,结果表明本文所提出方案的抑制效果最好.进而基于能有效抑制延时特性的参数条件研究了具有双路相位调制光反馈的分布反馈半导体激光器输出混沌光的带宽,结果表明,抽运因子的增大和反馈系数的增加都能使系统输出混沌光的带宽变大.     

半导体激光器混沌输出的延时特征和带宽

外腔延时特征和带宽是影响混沌激光应用的两个重要参量.本文将一个单路光反馈的半导体激光器输出的激光部分地注入到另一个双路滤波光反馈的半导体激光器中,从而构成一个具有外光注入的双路滤波光反馈半导体激光器系统,即主从激光器系统,用于抑制混沌激光的延时特征并研究其带宽.数值研究了外光注入系数、反馈强度、抽运因子和滤波器带宽对系统输出混沌激光的延时特征的影响,然后将该系统对延时特征的抑制效果和具有外光注入的单路光反馈半导体激光器系统、具有外光注入的双路光反馈半导体激光器系统、具有外光注入的单路滤波光反馈半导体激光器系统以及无光注入双路滤波光反馈半导体激光器系统进行对比和分析,结果表明本文提出的方案对延时特征的抑制效果最好.然后在本文提出的具有外光注入的双路滤波光反馈半导体激光器系统中,延时特征被有效抑制的参数条件下研究系统输出混沌激光的带宽,结果表明,通过适当选择参数的取值,本文提出的方案可以提高系统输出混沌激光的带宽.     

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.     

Theory of stability and bifurcation in a multi-quantum well laser with opto-electronic delayed feedback

This paper presents an opto-electronic feedback multi-quantum well laser system and outlines our study of the dynamics and bifurcation in a multi-quantum well laser due to the opto-electronic delayed feedback effect. We point out theoretically the conditions of stability and Hopf bifurcation of the laser. The relaxation oscillation frequency of the system is educed to be the function of the feedback level, delayed time and in-current. The route from stability to bifurcation is numerically simulated via varying the delayed time, feedback strength and in-current. The results show that the induced dynamics can be grouped into four distinct types or modes (stable, periodic pulsed, undamped oscillating or beating, and chaos), where the frequency and intensity varying with the delayed time in the two periodic regions are analyzed detailedly to find that the pulsing frequency is reduced with the long delayed time while the pulsing intensity is added with the long delayed time. And the chaotic pulsing frequency is increased with the large in-current. In addition, the carrier transport between the barrier region and the active region can characterize the dynamics in the laser to produce stable, periodic pulsed, beating and chaotic states by altering the carriers transport or escape rate value.     

开环全光混沌通信系统中的光纤信道结构

根据外光反馈半导体激光器及光纤传输方程,构建了基于光纤信道的开环全光混沌通信系统.考虑混沌调制和混沌键控两种信息加密方法,采用先进的校正相减解调法恢复信息,并且通过解调Q因子衡量系统性能.以不同次序排列单模光纤和色散补偿光纤构成4种结构的光纤信道,通过数值仿真分析信道结构对系统通信性能的影响.结果表明,为光纤信道保留少量的负累积色散有利于改善远程传输性能;两端补偿和中间补偿这两种对称结构的性能一致,对称结构优于非对称结构即预补偿和后补偿,适用于远程高速开环全光混沌通信.另外,无论光纤信道结构怎样,在远程高速激光混沌通信中混沌调制方法总是优于混沌键控方法.     

用滑模变结构控制方法实现外腔反馈式半导体激光器的混沌控制

通过增加外腔反馈式半导体激光器的激光反馈时间，使系统处于混沌状态，再采用滑模变结构控制方法实现这种激光器的混沌控制.该方法的优点是系统既能很快地获得稳定的输出激光，又能根据工程需要实现激光输出功率强度的灵活调整.理论分析和数值计算结果表明控制结果具有很强的稳定性和鲁棒性.研究结果对改善实际激光系统稳态输出的快速性、输出功率的灵活可调性和能量转换效率有较好的参考价值. 关键词： 混沌 外腔反馈式半导体激光器 滑模变结构控制 外腔长度     

开环全光混沌通信系统中的光纤信道结构

根据外光反馈半导体激光器及光纤传输方程,构建了基于光纤信道的开环全光混沌通信系统.考虑混沌调制和混沌键控两种信息加密方法,采用先进的校正相减解调法恢复信息,并且通过解调Q因子衡量系统性能.以不同次序排列单模光纤和色散补偿光纤构成4种结构的光纤信道,通过数值仿真分析信道结构对系统通信性能的影响.结果表明,为光纤信道保留少量的负累积色散有利于改善远程传输性能;两端补偿和中间补偿这两种对称结构的性能一致,对称结构优于非对称结构即预补偿和后补偿,适用于远程高速开环全光混沌通信.另外,无论光纤信道结构怎样,在远程高速激光混沌通信中混沌调制方法总是优于混沌键控方法.