半導體光放大器環(huán)形激光器混沌特性研究.pdf

1、光混沌具有高速率、大容量、高保密性的特點，因此光混沌保密通信系統(tǒng)的研究已經成為混沌保密通信的一個重要領域。自從K.Ikeda等人提出環(huán)形腔光學反饋模型后，光在動力學方面的實驗和理論研究大為簡化，取得一些很好的進展，但是對于較復雜的介質激光系統(tǒng)的理論和實驗研究還很不夠。同時，對于信號混沌特性的判定也吸引了眾多學者的關注。 本論文首次對半導體光放大器(SOA)環(huán)形激光器的偏振態(tài)動力學特性進行了建模和初步的理論分析?；趦烧黄衲Ｊ?/p>

2、的傳輸方程與兩偏振模式分別作用于半導體光放大器載流子的思想，結合EDFA環(huán)形激光器的混沌產生模型，初步建立了SOA環(huán)形激光器的動力學模型。利用Matlab軟件對該模型進行了仿真，結果看到了從倍周期到混沌等復雜的動力學現象，當載流子失衡因子f<1時，系統(tǒng)會較快進入混沌狀態(tài)，這與我們的實驗結果相吻合。 發(fā)展了混沌信號的時頻分布為窄帶過程這一結論，在三維時頻譜中比較了混沌信號與噪聲的區(qū)別。計算了經典混沌系統(tǒng)Lorenz方程在不同參數下

3、的時頻分布特性，發(fā)現三維時頻Lorenz方程隨參數改變其輸出信號的分布均不相同：在參數取值于混沌區(qū)域時，其輸出信號頻率不僅集中在窄帶區(qū)域，同時其峰值隨著時間的推移會大幅的波動；而參數取在不穩(wěn)定狀態(tài)區(qū)域時，其頻率峰值不隨時間而改變。在此基礎上分析了SOA環(huán)形激光器產生實驗輸出信號與模擬仿真輸出信號的時頻特性，在頻域對混沌信號進行了判定，也證明了理論模型的正確性。 在混沌保密通信系統(tǒng)中，系統(tǒng)的維數越高，信號保密性能越高。本文分析了法