基于弱谐振腔法布里-珀罗激光器获取中心波长可调谐的带宽可控混沌信号的研究
发布时间：2021-01-18 06:51
半导体激光器因在光反馈,光注入或光电反馈等外部扰动下易于产生高维混沌信号而成为混沌保密通信系统理想的混沌信号源。然而通过这些扰动方式产生的光混沌信号带宽通常仅仅达到几GHz水平,这极大的限制了混沌保密通信的最大传输速率和通信容量。波分复用（WDM）技术的提出为通信系统容量的增加提供了可能。然而,目前报道的WDM混沌保密通信系统受限于波长可调谐的混沌信号源和系统成本而大多考虑两个信道的复用。因此,寻求一种中心波长可调谐、带宽可控的混沌载波源已经成为真正实现WDM混沌保密通信系统的必然要求。近年来,弱谐振腔法布里-珀罗半导体激光器（WRC-FPLD）因其具有较宽的增益谱范围和较小的模式间隔而被应用于WDM系统。因此,通过引入适当的外部扰动使WRC-FPLD输出中心波长可调谐的宽带混沌信号将对构建高速的WDM混沌保密通信系统具有重要的意义。基于此,本文提出了通过一个可调谐光纤布拉格光栅（FBG）外腔WRC-FPLD（定义为M-WRC-FPLD）输出混沌光,再将其单向注入到另一个WRC-FPLD（定义为S-WRC-FPLD）来获取中心波长可调谐、混沌带宽可控的混沌信号实验产生方案。通过调节注入...
【文章来源】：西南大学重庆市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：53 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
半导体激光器结构图
图 2.2 混沌保密通信结构示意图自 Pecora 和 Carrol[44]于 1990 年首次证实混沌同步以及随后 Mirasso 等人[696 年提出利用半导体激光器可实现混沌同步来，光混沌保密通信已经引起的广泛关注。上述这种混沌保密通信方式已经在希腊雅典的城域网中被实验，2.4Gbit/s 的信息在 120 km 的光纤信道传输后的误码率可达到 10-3[53]。随vrov 等人于 2010 年利用该城域网进一步实现了 10 Gbit/s 的信息在 120 km 道的传输，其误码率可达 10-6[54]。随着高性能的混沌保密通信不断被提出，信其在未来将具有很大的应用前景。.2 混沌激光雷达激光测距技术作为测距技术的一个重要分支，广泛应用于宇宙空间探索、交通等领域。由于宽带混沌信号具有良好的相关特性和随机性，是一种通达应用中比较理想的信号。其中，基于半导体激光器非线性动力学特性产生沌激光功率的时间序列与其延迟序列的互相关函数都具有类似于 δ 函数的特
图 2.3 Lin 提出的混沌雷达系统沌储备池计算技发展带的信息量呈现爆炸式的增长，所面临的是待处理的信息也日渐方面，目前基于电子器件处理方式已经面临难以克服的瓶颈。其次，在法在诸如人工智能等复杂应用方面就显现出较大的局限性。但是人工神提出解决以上难题，它是一种模拟人类大脑处理信息的数学模型，因具功能、联想存储和高速寻优解功能而成为仿生学一个成功典范。然而，，训练人工神经网络过程较复杂，也较慢。随着光电技术迅速发展而催信息处理引起了人们极大兴趣，光的超快速和光的复用使得光在信息处有超高速的运算能力和并行处理的优势[68]。在这样的背景下，储备池(来，其是采用一个随机生成的且保持不变的储备池来取代传统人工神经间层，达到简化网络的训练过程[69]。其核心就是利用基于激光实现单个性系统产生传统储备池中所需的节点，使得其物理实现得以简化，如图
【参考文献】：
期刊论文
[1]光注入弱谐振腔法布里-珀罗激光器非线性动力学特性的实验研究[J]. 王广娜,林恭如,钟祝强,夏光琼,起俊丰,苏斌斌,吴正茂. 光子学报. 2018(03)
[2]混沌光注入垂直腔面发射激光器混沌输出的时延和带宽特性[J]. 苏斌斌,陈建军,吴正茂,夏光琼. 物理学报. 2017(24)
[3]主副垂直腔面发射激光器动力学系统混沌输出的时延特征及带宽分析[J]. 杨显杰,陈建军,夏光琼,吴加贵,吴正茂. 物理学报. 2015(22)
[4]滤波光反馈半导体激光器的动态特性及混沌同步通信研究[J]. 江宁,刘丁,薛琛鹏,邱昆. 中国科技论文. 2015(14)
[5]混沌激光应用研究进展[J]. 武媛,王冰洁,王云才. 激光与光电子学进展. 2015(06)
[6]混沌光子储备池计算研究进展[J]. 赵清春,殷洪玺. 激光与光电子学进展. 2013(03)
[7]Improvement of signal-to-noise ratio in chaotic laser radar based on algorithm implementation[J]. 王冰洁,赵彤,王华奎. Chinese Optics Letters. 2012(05)
[8]混沌激光雷达抗干扰性能分析[J]. 王冰洁,钱建军,赵彤,王云才,王华奎. 中国激光. 2011(05)
[9]基于非相干光反馈半导体激光器的双向混沌通信研究[J]. 操良平,夏光琼,邓涛,林晓东,吴正茂. 物理学报. 2010(08)
[10]混沌激光的产生与应用[J]. 王云才. 激光与光电子学进展. 2009(04)
博士论文
[1]混沌激光雷达技术研究[D]. 王冰洁.太原理工大学 2012
[2]外光反馈半导体激光器动态特性及激光混沌保密通信的研究[D]. 刘慧杰.华南理工大学 2012
硕士论文
[1]F-P半导体激光器混沌同步和调制响应特性理论研究[D]. 阳奇.西南大学 2009
本文编号：2984494
【文章来源】：西南大学重庆市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：53 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
半导体激光器结构图
图 2.2 混沌保密通信结构示意图自 Pecora 和 Carrol[44]于 1990 年首次证实混沌同步以及随后 Mirasso 等人[696 年提出利用半导体激光器可实现混沌同步来，光混沌保密通信已经引起的广泛关注。上述这种混沌保密通信方式已经在希腊雅典的城域网中被实验，2.4Gbit/s 的信息在 120 km 的光纤信道传输后的误码率可达到 10-3[53]。随vrov 等人于 2010 年利用该城域网进一步实现了 10 Gbit/s 的信息在 120 km 道的传输，其误码率可达 10-6[54]。随着高性能的混沌保密通信不断被提出，信其在未来将具有很大的应用前景。.2 混沌激光雷达激光测距技术作为测距技术的一个重要分支，广泛应用于宇宙空间探索、交通等领域。由于宽带混沌信号具有良好的相关特性和随机性，是一种通达应用中比较理想的信号。其中，基于半导体激光器非线性动力学特性产生沌激光功率的时间序列与其延迟序列的互相关函数都具有类似于 δ 函数的特
图 2.3 Lin 提出的混沌雷达系统沌储备池计算技发展带的信息量呈现爆炸式的增长，所面临的是待处理的信息也日渐方面，目前基于电子器件处理方式已经面临难以克服的瓶颈。其次，在法在诸如人工智能等复杂应用方面就显现出较大的局限性。但是人工神提出解决以上难题，它是一种模拟人类大脑处理信息的数学模型，因具功能、联想存储和高速寻优解功能而成为仿生学一个成功典范。然而，，训练人工神经网络过程较复杂，也较慢。随着光电技术迅速发展而催信息处理引起了人们极大兴趣，光的超快速和光的复用使得光在信息处有超高速的运算能力和并行处理的优势[68]。在这样的背景下，储备池(来，其是采用一个随机生成的且保持不变的储备池来取代传统人工神经间层，达到简化网络的训练过程[69]。其核心就是利用基于激光实现单个性系统产生传统储备池中所需的节点，使得其物理实现得以简化，如图
【参考文献】：
期刊论文
[1]光注入弱谐振腔法布里-珀罗激光器非线性动力学特性的实验研究[J]. 王广娜,林恭如,钟祝强,夏光琼,起俊丰,苏斌斌,吴正茂. 光子学报. 2018(03)
[2]混沌光注入垂直腔面发射激光器混沌输出的时延和带宽特性[J]. 苏斌斌,陈建军,吴正茂,夏光琼. 物理学报. 2017(24)
[3]主副垂直腔面发射激光器动力学系统混沌输出的时延特征及带宽分析[J]. 杨显杰,陈建军,夏光琼,吴加贵,吴正茂. 物理学报. 2015(22)
[4]滤波光反馈半导体激光器的动态特性及混沌同步通信研究[J]. 江宁,刘丁,薛琛鹏,邱昆. 中国科技论文. 2015(14)
[5]混沌激光应用研究进展[J]. 武媛,王冰洁,王云才. 激光与光电子学进展. 2015(06)
[6]混沌光子储备池计算研究进展[J]. 赵清春,殷洪玺. 激光与光电子学进展. 2013(03)
[7]Improvement of signal-to-noise ratio in chaotic laser radar based on algorithm implementation[J]. 王冰洁,赵彤,王华奎. Chinese Optics Letters. 2012(05)
[8]混沌激光雷达抗干扰性能分析[J]. 王冰洁,钱建军,赵彤,王云才,王华奎. 中国激光. 2011(05)
[9]基于非相干光反馈半导体激光器的双向混沌通信研究[J]. 操良平,夏光琼,邓涛,林晓东,吴正茂. 物理学报. 2010(08)
[10]混沌激光的产生与应用[J]. 王云才. 激光与光电子学进展. 2009(04)
博士论文
[1]混沌激光雷达技术研究[D]. 王冰洁.太原理工大学 2012
[2]外光反馈半导体激光器动态特性及激光混沌保密通信的研究[D]. 刘慧杰.华南理工大学 2012
硕士论文
[1]F-P半导体激光器混沌同步和调制响应特性理论研究[D]. 阳奇.西南大学 2009
本文编号：2984494
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/dianzigongchenglunwen/2984494.html
