单向耦合下半导体环形激光器的混沌同步

为了满足保密通信的需求,构建了一种利用两个单向耦合的半导体环形激光器进行混沌同步的系统,通过数值仿真后得到了几种参数下的输出波形、功率谱及自(互)相关图,并讨论了注入参数对同步性能的影响.仿真结果表明:主激光器在交叉反馈的情况下,产生的混沌信号具有较强的时间延迟特征,不利于混沌保密通信.引入自反馈后,时延特征得到了很好...     

半导体激光器的混沌驱动同步

利用混沌驱动同步法研究了在电流调制下的半导体激光器的混沌同步。首先数值计算了系统最大Lyapunov指数随调制强度的变化情况,确定了激光器处于混沌态的参数区间。然后分别实现了同地激光器系统和异地激光器系统的混沌驱动同步。响应激光器间相关系数的数值计算表明,两种激光器系统均能达到很好的混沌同步。以三个响应激光器为例,将响应系统推广到多个激光器,并且实现了两种激光器系统的混沌同步。     

激光混沌耦合同步及其在保密通信中的应用

建立了外部光注入半导体激光器激光混沌耦合同步系统，导出了耦合条件下的激光扰动方程和激光同步扰动方程。成功模拟了外部光注入波长1．3lμm分布反馈半导体激光器的激光混沌耦合同步，其同步误差小且抗噪声干扰能力强。该同步系统在混沌模拟和数字保密通信中的数值模拟表明，无论是在时域还是在频域，信息都难以被分离，该系统确有较高的保密性能和反破译能力。     

混沌同步的方法及其若干问题

本文首先详细了讨论了现有的几种主要混沌同步的方法，原理及其特点，并作了简要的评述。然后，针对现有的一些方法的不足，指出了需要进一步研究和解决的若干问题。     

蔡氏混沌电路的单向耦合同步研究

基于Lyapunov稳定性理论,利用单向耦合方法,研究蔡氏电路混沌同步问题,指出蔡氏电路相互耦合同步存在的缺陷,通过仿真验证本文的结果.     

偏振选择互注入半导体激光器的混沌同步

研究了偏振选择互注入条件下半导体激光器的同步和混沌滤波效应。将单模互注入速率方程扩展为包含两个偏振态的理论模型,并选择X偏振态作为互注入形式,不仅为激光器产生混沌和实现同步提供了条件,还可以完全抑制Y偏振光,实现了纯偏振模式同步。通过频率失调的引入,保持了激光器主从地位的稳定。研究结果表明,主从激光器实现了时差等于注入延时的混沌同步,输出功率表现出高频振荡并伴随有对称性破坏现象。对主激光器进行调制时,同步系统表现出与单向注入相似的混沌滤波效应;对从激光器进行调制时,系统的混沌滤波效应并不明显。     

耦合受迫RC振子之间的混沌同步

混沌同步因其深远的应用潜力受广泛关注，本文首先介绍能产生混沌态的受迫RC振子电路，及由两个这样的电路线性耦合组成的耦合RC振子电路；然后对该耦合电路的动力学过程进行了分析描述，阐明了耦合系统的同步稳定性；数值实验表明，两个电路参数完全相同或两个电路参数略有差异，耦合系统均能实现同步，最后进行了简要讨论。     

连续时间混沌系统的参数自适应同步

针对参数不一致系统以及同步无法实现的系统，基于误差渐进稳定收敛到零的原理，提出参数自适应加反馈同步法。数值模拟表明，通过选择合适的反馈系数，能够成功地实现混沌同步，并进一步将结果推广到超混沌系统。     

双区半导体激光器的超混沌及同步

基于双区半导体激光器的速率方程,研究了双区半导体激光器的超混沌现象,给出了双区半导体激光器产生超混沌的条件;利用驱动-响应法实现了双区半导体激光器的超混沌同步,通过计算激光系统最大条件李亚谱诺夫指数随注入强度的变化,得到实现超混沌同步的注入参量的取值范围.     

泵浦调制光纤激光器中混沌产生和同步的研究

分析了泵浦调制掺铒光纤环形激光器中混沌产生以及同步的理论模型。构建了双环掺铒光纤环形激光器的实验系统。通过调节泵浦功率、调制频率和可调谐滤波器，可以产生不同波长的混沌信号，并实现混沌的同步。     

光反馈垂直腔面发射半导体激光器的混沌驱动同步在保密通信中的应用

基于光反馈垂直腔面发射半导体激光器(VCSELs)混沌驱动同步,提出了一种光反馈VCSELs混沌保密通信系统。通过模拟信号和数字信号在该系统的混沌保密通信的实现,验证了该系统的可行性。进一步利用该方案实现了对文字和数字图像的保密通信,并对解密图像及原始图像灰度值的差值做了相关计算。数值模拟结果说明该通信方案具有良好的解密效果。     

半导体激光器混沌相位共轭反馈控制方法

提出了半导体激光器混沌相位共轭反馈(PCF)控制方法,建立了相位共轭反馈控制条件下激光器电流激发混沌的物理模型,发现其混沌控制物理机制是相位共轭反馈影响改变了激光器非线性增益和线宽增强因子特性,控制了系统的动力学行为及频率特性,其影响程度与反馈系数、延迟时间和光线宽增强因子等有关。数值模拟结果表明,在不同强度的光反馈下,通过调节相位共轭反馈光的延迟时间可以控制混沌激光到周期态、双周期态、多周期态等;发现相位共轭反馈控制特点是反馈光场和输出激光处于相干增强状态去实现混沌控制,且能控制实现激光器功率增强的周期脉冲输出。     

Applications of Semiconductor Lasers

1 Introduction The world first diode laser was developed in 1962, only two years later than the demonstration of the first world ruby laser. The diode laser had moved from the pure re- search laboratory to the consumer market not until the 1980s, mainly driven by the demand from optical infor- mation storage and optical communication. Most diode lasers are made of semiconductor materi- als from groups III (Ga, As, In) and V (N, P, As) of the Periodic Table[1]. They are also diode lasers b…     

面发射半导体激光器的研制进展

随着高速大容量光信息处理技术发展需求的增长,二维(2D)阵列型光发射器件变得日益迫切。为了实现2D阵列激光器,发射光垂直于衬底的表面发射激光器(SEL)成为关键器件。本文综述了某些重要的面发射激光器及其阵列的结构和激射特性。三种基本结构——光栅耦合型、45°偏转镜面型和垂直腔型SEL竞相成为最佳的器件结构。文中还讨论了2D阵列激光器的应用前景。     

具有强耦合外腔的半导体激光器稳定性极限条件

从理论上分析了强耦合外腔半导体激光器的稳定性。在外腔半导体激光器速率方程分析中引人了强反偏因子近似，通过增益速率－频率平面中的特性分析得到如下结论：对于给定参数的外腔半导体激光器，存在有一个技术不能超越的稳定性的理论极限条件。强反馈和短外腔长度有利于提高外腔半导体激器的稳定性．     

受激喇曼散射系统构成星型网络的耦合混沌同步

提出了一种实现星型单向激光网络耦合的混沌同步方法。通过适当分离配置各系统的线性项,将其余项作为各节点间的相互耦合函数,研究以四个受激拉曼散射系统构成星型单向激光网络的同步方法。基于Lyapunov定理,构造适当的Lyapunov函数从而实现复杂网络的完全同步。进一步仿真模拟验证了理论分析结果的正确性。     

飞速发展的半导体激光器

评述半导体激光器的发展动态, 包括应变量子阱激光器、垂直腔面发射激光器、可见光激光器、增益耦台型分布反馈激光器及高功率激光器列阵等。     

半导体激光器阈值行为的研究

采用平均场近似，用洛仑兹函数来描述增益曲线和自发辐射，得到了多模速率方程组的隐式解析解。在此基础上，着重对阈值附近半导体激光器的载流子密度、输出功率以及阈值电流等重要特性进行了研究。理论和实验结果吻合得很好。