文档介绍：编号:——全光学反馈半导体激光器混沌同步研究指导教师:型媪游研究生:昱皇学位授予单位及代码:篮壹理王太堂墨鱼学科专业名称及代码:迸堂尘当堂遇浊.—.分类号:盟鱼墨研究方向:论文起止时间:论文评阅人:密级:
要摘混沌信号具有隐蔽性,不可预测性,高复杂度和易于实现等特性,随着混沌同步的实现,利用混沌信号作为载波进行保密通信越来越受到广泛关注。激光混沌动力学研究的是激光系统中的混沌现象,激光本身不仅具有耗散系统所有的复杂现象,而且其自由度更容易控制。而作为光通信系统中理想光源的半导体激光器,由于通过反馈可以产生较大混沌载波带宽,从而成为目前的研究热点。具有延迟光学反馈的激光系统会表现出相当复杂的动力学行为。本论文利用全光学反馈开环式半导体激光器混沌同步系统为研究对象,一方面从理论分析入手,证明同步可行性。同时利用数值模拟计算分析在不同的控制参数下,其同步误差随参数失配的变化情况。并且对完全同步和超前同步进行对比分析讨论。另一方面,设计实验系统,从示波器上初步得到同步现象。关键词:混沌同步开环式系统同步误差参数失配
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年月丛日长春理工大学硕士学位论文原创性声明本人郑重声明:所呈交的硕士学位论文,《全光学反馈半导体激光器混沌同步研究》是本人在指导教师的指导下,独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外,本论文不包含任何其他个人或集体己经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。作者签名
如月奎日指导导师签名:芝§弛海唬旱竺耆拢縀长春理工大学学位论文版权使用授权书本学位论文作者及指导教师完全了解“长春理工大学硕士、博士学位论文版权使用规定”,同意长春理工大学保留并向国家有关部门或机构送交学位论文的复印件和电子版,允许论文被查阅和借阅。本人授权长春理工大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,也可采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编学位论文。作者签名
第一章绪论混沌是在世纪新发展起来的一门新的科学,多年来,混沌学作为一门新科学传播速度之快,波及空间之广,是前所未有的。“混沌”是一种普遍现象,在学科上属于非线性动力学。从表面来看,混沌表示出一种紊乱的、不清楚的或不规则的现象,实质上混沌现象表现了系统的复杂性、随机性和无序性。混沌是在确定性系统中产生的貌似随机运动的不规则运动,这种非周期运动对初始条件极其敏感S捎诨煦绾屑ǚ岣的信息,因此它受到了广泛的重视。我们的世界上大部分的系统是非线性系统,描述混沌现象的一些典型数学物理方程可以概括一大类非线性系统的共同行为特征,具有普适性,所以说混沌的研究具有极大的意义。混沌在许多领域得到广泛应用,对于混沌现象的研究,开阔和加深了人们对许多自然现象的认识。近来混沌的同步控制理论开始成熟,为混沌在通信中的应用准备了理论基础。与其它加密方法不同的是,混沌加密是一种动态加密法,由于其处理速度和密钥长度无关,因此这种方法的计算效率很高,尤其是它可用于实时信号处理,同时也适用于静态加密场合。用这种方法加密的信息很难破译,具有很高的保密度。自然界及实验室里存在大量的同步现象,具有相当大的普遍性。对同步的研究渊源悠久,最早是起源于钟摆的发明者惠更斯。年惠更斯无意中发现两个并排的钟摆的原来并不相同的时刻的振荡居然达到了完全同步,正是这一发现开辟了数理学科中的一个分支一耦合振荡理论混沌同步的研究从理论上可追溯到年和,年珿,和欠直鹛岢鲴詈混沌系统的同步埃彝ü芯客降鸟詈舷低车睦钛牌着捣蛑甘私饬混沌同步过程,但当时没有引起世人的注意。年初,。激光不仅已经是高新技术中最活跃的重要领域之一,而且激光的混沌特性及其混沌控制为激光展示了更诱人的应用前景,越来越受到重视。这是因为激光本身不仅具有耗散系统所有的复杂现象,即分岔、混沌、湍流等动力学特性,而且激光系统具有双稳、脉冲再现、超快速、接近理想模型、易于设计及便于实验与理论进行比较等突出特点。通过混沌控制与同步来改善和提高激光器的性能,特别是利用混沌通讯和混沌信
息技术等方面,已成为世纪年代以来国际上的一个研究热点。尤其近年来随着半导体激光器越来越普遍的被应用,利用半导体激光器的混沌同步现象来研究信息的保密通讯已非常普遍。由于全光激光混沌系统有较大的带宽和较低的衰减,且动力学系统比较复杂以及系统对参数具有极高的敏感性蚨浅J屎细咚僭冻瘫C芡ㄐ牛⒖商岣呦低的保密性能。本论文主要研究的是光学反馈半导体激光器中的混沌行为。虽然,半导体激光器混沌同步有了许多种体系,但目前全光学反馈的开环系统的研究还不够完善。基于此,本文对全光学反馈开环系统进行了详细研究,对同步误