文档介绍：太原理工大学
硕士学位论文
全光反馈半导体激光器混沌的产生及同步
姓名:张秀娟
申请学位级别:硕士
专业:@
指导教师:杨玲珍
20090501
太原理工大学硕士研究生学位论文
全光反馈半导体激光器混沌的产生及同步

摘要

激光混沌信号的宽带、随机和不可预测性,使其具有天然的屏蔽性和
保密能力,成为近年来保密通信领域的研究热点。混沌同步是实现混沌保
密光通信的关键,为了适应目前高速大容量信息传输保密的需要,对光混
沌同步系统的带宽和保密性提出了更高的要求,因此,不断地提高和完善
同步系统的性能显得至关重要。
本文基于环形长腔光反馈半导体激光器得到了平坦宽带的混沌载波及
混沌同步,具体进行的工作如下:

输出的混沌激光的频谱的影响,得到长腔和弱反馈的情况下混沌载波的频
谱平坦光滑,光滑平坦的混沌载波有效的隐藏了外腔的谐振峰,增加混沌
保密通信系统的保密性。
2. 基于数值模拟的结果,利用环形长腔光反馈半导体激光器全光纤链
路实验得到的平坦宽带的混沌载波。
3. 采用开环结构,单向耦合强注入的方式实现了混沌同步,同时实验
分析了注入接收机的注入光强和发射机与接收机之间的频率失谐对系统同
步性的影响,得到在强光注入锁定下,最佳的同步状态出现在正失谐处,
而且随着注入光强的增加,同步性提高,实验得到最好的同步相关系数为
。
I
太原理工大学硕士研究生学位论文
4. 利用开环结构的速率方程对实验系统进行了数值模拟,得到了混沌
同步,分析了发射机的反馈光强的大小对系统同步的影响,并且讨论了注
入光强和频率的失谐对同步的影响,模拟结构和实验基本吻合。

关键词:混沌,混沌同步,频谱平坦,光反馈,半导体激光器。

II
太原理工大学硕士研究生学位论文
CHAOS GENERATION AND
SYNCHRONIZATION USING ALL-OPTICAL
FEEDBACK SEMICONDUCTOR LASER

ABSTRACT

Chaotic light is selected as the source of optical munication, due
to its characteristics of broadband, random and indeterminism. Chaotic optical
communications with semiconductor lasers have attracted extensive attention
recently. Chaos synchronization between the transmitter and receiver is
mandatory in chaos munication systems. However, the present
optical munication with high speed and capacity brings higher
demand of bandwidth and secrecy in chaotic munication. So it is
significant to improve and perfect the synchronization system.
In this thesis, based on semiconductor laser with ring external long-cavity
optical feedback, we have implemented the flat and broadband chaos wave and
synchronization. The main works are summarized as follows:
1. The dependence of the spectrum of chaotic carrier on the change of
external cavity length has been numerically simulated using the rate equation of
semiconductor laser with optical feedback. The flat and broadband chaos wave
is genera