半导体激光器输出混沌光的带宽和自相关性的研究

发布时间：2020-04-03 02:12

【摘要】：混沌激光的广泛应用,如混沌保密通信和高速真随机数的物理熵源等,使获得高带宽和低自相关性的混沌激光的研究成为热点。本文首先提出两种方案用于降低分布反馈半导体激光器输出混沌光的自相关性并提高其带宽,分别是外光注入双路相位调制光反馈的分布反馈半导体激光器和外光注入双路滤波光反馈的分布反馈半导体激光器系统。数值研究结果表明:在所选的参数值范围内,这两个方案都实现了对其输出混沌光延时特性的有效抑制,即降低了混沌光的自相关性;在有效抑制延时特性的参数条件下,研究这两个方案对应系统输出混沌光的带宽,结果表明:带宽随着外光注入系数的增大而增大;带宽随着主激光器的抽运因子的增大而增大;随着主从激光器之间频率失谐的增大带宽先逐步增加,达到峰值后开始下降。这两个方案获得的混沌光带宽的峰值都约为18.4GHz。然后利用本文产生的具有高带宽和低自相关性的混沌激光作为物理熵源,仿真研究物理随机数的产生,这里的随机数通过了性能指标的测试。
【图文】：

第一台红宝石激光器问世后的四十多年的时间里，陆续出现了多种类型据不同的工作物质可以分成半导体激光器、固体激光器、液体激光器以等，其中气体激光器的工作物质一般为 CO2、He-Ne；液体激光器的工作光染料；固体激光器的工作物质为在生长期间人为掺入激活物质或金属与上面几种激光器相比，半导体激光器具有输入能量低、转化效率高、体、可直接调制、可与集成电路生产工艺兼容、寿命长、安全性好和生产点[10]：于半导体激光器输出光的波长对工作温度的变化较为敏感，，因此在实际应半导体激光器加装一些恒温装置，以保证半导体激光器处在最佳的工作经过大量的研究后，目前半导体激光器在各类激光器中属于应用最多的工业、医疗、商业信息和军事等领域[11-12]。.1 半导体激光器的结构和工作原理导体激光器的结构示意图如图 1.1 所示。

DFB-SL-DPMOF 对 TDS 的抑制效果和具有双路光反馈的分布反馈半导体激光器FB-SL-DOF ） 以 及 具 有 单 路 相 位 调 制 光 反 馈 的 分 布 反 馈 半 导 体 激 光 器FB-SL-SPMOF）系统进行对比和分析。.2.11τ 对 DFB-SL-DPMOF 输出混沌激光的 TDS 的影响这里取参数值如下[55]：α =5.0,1331g8.410 = ×m s，24301.410m N =×，s12p1.92710 τ =×s128.010 ×， 2.0410s-9=×Nτ ，-23ε=2 .5×10，P =1.6，0.112==ffkk， 3.0ns2τ =，f = 10Gbps 作为控制参数，利用四阶-龙格库塔法对方程（2.1）-（2.2）进行数值求解，得到2.08ns2.48ns2.88ns、、这三个值时系统输出激光信号的时间序列和 ACF 曲线如图 2.2 所
【学位授予单位】：长春理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：O415.5;TN248.4

【参考文献】

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5 邹凤;张福洪;曾榕;陈妍芬;;一种新的混合混沌扩频序列的设计与仿真[J];杭州电子科技大学学报(自然科学版);2015年01期

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本文编号：2612785