混沌光场的二阶相干度分析与测量及相空间重构

发布时间：2023-05-04 04:17

　　半导体激光器因其具有体积小、重量轻、使用寿命长、波长范围宽、制作成本低易于集成并且可以直接进行电流调制等优势使其具有广泛应用,同时随着制作技术的发展,半导体激光器种类已经超过几百种,目前半导体激光器的应用已经扩展到了整个光电子学领域,利用半导体激光器经过光反馈形成的混沌激光与传统激光相比有具有类噪声、对初值敏感、内在随机性、相关时间短、复杂度大等方面的特性现已经被人们引入混沌保密通信,混沌密钥分发,物理随机数生成,混沌激光传感和生物激发信息处理等领域,对于半导体激光器产生混沌激光的特性研究也越来越受到人们关注。在混沌光源质量评价方面,人们通常借助于李雅普诺夫指数,测度熵值,自相关函数等表征混沌强弱,但是这些度量方法主要利用宏观强度起伏来研究混沌光场的动力学特性。混沌激光源这种非线性系统如何去根据其光子统计特性并探究系统所蕴含的物理机理就变得越来越重要。强度统计和时序自相关方程能够用来确定混沌过程,但是与实验结果存在明显差异,同时由于光子数分布和光子相干性对混沌激光的控制参数更加敏感,就为研究和应用混沌激光提供了一条途径。对于混沌光场二阶相干度的研究能够让我们从光子统计的角度了解混沌激光...

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【学位级别】：硕士

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摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 引言
    1.2 混沌研究的意义
    1.3 混沌光场微观统计特性研究
        1.3.1 二阶相干度分析与测量
        1.3.2 混沌光场的相空间重构
    1.4 本文结构安排
第二章 混沌光场二阶相干度理论分析
    2.1 引言
    2.2 二阶相干度的理论公式
    2.3 半导体激光器产生混沌激光的理论方程
    2.4 混沌光场二阶相干度的理论分析
    2.5 混沌激光场的光子统计分布
    2.6 数值卷积求解二阶相干度的理论分析
        2.6.1 数值卷积理论推导
        2.6.2 混沌光场与相干光场数值卷积理论结果
第三章 混沌光场二阶相干度的测量结果
    3.1 引言
    3.2 实验装置
    3.3 混沌光场二阶相干度随延迟反馈强度及偏置电流的变化
        3.3.1 激光器的阈值
        3.3.2 二阶相干度g²(0)随反馈强度变化的测量结果
        3.3.3 二阶相干度g²(0)随偏置电流变化的测量结果
    3.4 混沌宏观特性测量及分析
    3.5 混沌光场光子特性测量结果
    3.6 数值卷积求解二阶相干度测量结果
        3.6.1 相干光场和混沌光场二阶相干度测量结果
        3.6.2 混沌光场不同状态二阶相干度测量结果
    3.7 探测器分辨时间对测量结果的影响
    3.8 本章小结
第四章 Wigner函数重构的技术及理论准备和实验方案
    4.1 引言
    4.2 光子计数直接测量重构法
    4.3 量子层析技术
    4.4 本章小结
第五章 全文总结与展望
    5.1 全文总结
    5.2 展望
参考文献
致谢
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本文编号：3807933