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基于半导体环形激光器的双路混沌同步
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作者 蒋再富 张定梅 《激光杂志》 北大核心 2025年第1期34-39,共6页
为了拓展半导体环形激光器在混沌保密通信中的应用,构建了一种简单的混沌同步结构,利用功率谱和互相关技术研究了半导体环形激光器在相位光反馈下的动力学特性,并对同步质量进行了优化分析。研究表明,半导体环形激光器在相位光反馈下能... 为了拓展半导体环形激光器在混沌保密通信中的应用,构建了一种简单的混沌同步结构,利用功率谱和互相关技术研究了半导体环形激光器在相位光反馈下的动力学特性,并对同步质量进行了优化分析。研究表明,半导体环形激光器在相位光反馈下能展现出丰富的非线性动力学态。对于固定的频率失谐值,同步系数随着注入系数的增加而增加,而对于较大的注入系数,频率失谐对同步性能的影响将减弱。同时也讨论了电流失配的影响,发现注入系数越大电流失配对同步性能影响越小。最后研究了反馈相位不相同的情况,发现两个模式混沌信号不相同也能进行同步,这增加了同步通信的安全性。研究结果可为半导体环形激光器在混沌保密通信中的应用提供参考。 展开更多
关键词 非线性光学 同步 互相关 半导体环形激光器 混沌
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基于半导体环形激光器的光反馈动力学研究 被引量:2
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作者 张定梅 《激光技术》 CAS CSCD 北大核心 2019年第6期789-794,共6页
为了研究半导体环形激光器在外部交叉光反馈情况下的非线性动力学特性,基于环形激光器的速率方程,采用数值仿真的方法,得到了各种反馈参量下的时间序列及功率谱,并研究了反馈系数对混沌带宽及时间延迟特性的影响.结果表明,在各种不同外... 为了研究半导体环形激光器在外部交叉光反馈情况下的非线性动力学特性,基于环形激光器的速率方程,采用数值仿真的方法,得到了各种反馈参量下的时间序列及功率谱,并研究了反馈系数对混沌带宽及时间延迟特性的影响.结果表明,在各种不同外部反馈参量的情况下,环形激光器展现了单周期、多周期、低频反相波动以及混沌态等丰富的动力学态;在对称光反馈时,可得到最大为3.7GHz的混沌带宽;在时间不对称光反馈时,产生的混沌信号的时延特征被很好地抑制.该研究结果可为环形激光器的实际应用提供一定的理论参考. 展开更多
关键词 非线性光学 动力学 半导体环形激光器 光反馈 带宽
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基于半导体环形激光器的混沌安全保密通信 被引量:3
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作者 张定梅 《光通信技术》 北大核心 2020年第10期37-41,共5页
为了满足保密通信的需求,提出了一种基于3个半导体环形激光器(SRL)进行双路混沌通信的方案,数值仿真后给出了几种情况下的时间序列、自相关图与眼图,并讨论了传输距离对通信质量的影响。研究表明:驱动SRL(D-SRL)仅在自反馈的条件下混沌... 为了满足保密通信的需求,提出了一种基于3个半导体环形激光器(SRL)进行双路混沌通信的方案,数值仿真后给出了几种情况下的时间序列、自相关图与眼图,并讨论了传输距离对通信质量的影响。研究表明:驱动SRL(D-SRL)仅在自反馈的条件下混沌信号质量较差;当引入互反馈后,混沌质量明显提高;随着传输距离的增加,量化保密通信质量的品质因子逐渐降低,但当距离增加到130 km时,品质因子依然保持在6以上,该方案可以进行长距离双通道安全保密通信。 展开更多
关键词 非线性光学 半导体环形激光器 保密通信 混沌 反馈
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单片集成微环反射器可调谐半导体环形激光器理论和数值模型(英文) 被引量:3
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作者 李军 孙军强 沈详 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第2期315-320,共6页
设计了一种新颖的快速可调谐激光器。这种激光器在恒定电流泵浦的有源微环组成的半导体环形激光器腔外部集成一个可调谐的无源微环反射器,其结构将决定激光器激射腔模的有源腔和无源可调谐部分分离,有助于提高调谐速度。与光栅结构的激... 设计了一种新颖的快速可调谐激光器。这种激光器在恒定电流泵浦的有源微环组成的半导体环形激光器腔外部集成一个可调谐的无源微环反射器,其结构将决定激光器激射腔模的有源腔和无源可调谐部分分离,有助于提高调谐速度。与光栅结构的激光器相比,该激光器结构简单,具有强烈的选模功能,不需要相位匹配部分,输出波长不受调谐部分热效应的影响。基于多模速率方程建立了激光器的理论和数值模型,数值仿真结果表明该激光器能在选取的15个腔模范围内完成数字调谐,且具有的较低阈值电流和适中的边模抑制比。 展开更多
关键词 微环 半导体环形激光器 多模速率方程 可调谐激光器
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用半导体环形激光器产生混沌信号 被引量:2
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作者 张鑫 袁国慧 王卓然 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第7期1732-1736,共5页
提出了一种由一个分布式反馈激光器为主激光器和一个半导体环形激光器为从激光器组成的主从式激光混沌系统方案,主激光器产生的光单向注入到从激光器中,通过调整注入系数、主从激光器的失谐频率和从激光器的偏置电流,使从激光器工作在... 提出了一种由一个分布式反馈激光器为主激光器和一个半导体环形激光器为从激光器组成的主从式激光混沌系统方案,主激光器产生的光单向注入到从激光器中,通过调整注入系数、主从激光器的失谐频率和从激光器的偏置电流,使从激光器工作在混沌状态,输出混沌信号。从基于光注入条件下的环形激光器的速率方程组入手,数值模拟了主从激光器的失谐频率、注入系数和从激光器的偏置电流3个工作参量对从激光器输出动态的影响。研究表明:外光注入条件下,半导体环形激光器可以产生混沌信号。通过分析得出:当失谐频率为3.9GHz、注入系数为0.07、偏置电流为81mA时,环形激光器可以产生功率谱平坦、带宽较宽的高质量混沌信号。 展开更多
关键词 光通信 混沌信号 光注入 半导体环形激光器 分叉图
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半导体环形激光器输出混沌光的时延特征和带宽的研究 被引量:1
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作者 于萍 冯玉玲 +2 位作者 范健 庞爽 姚治海 《长春理工大学学报(自然科学版)》 2023年第2期1-9,共9页
提出一种将混沌光注入到半导体环形激光器的方案,在该方案中,以具有双路相位调制光反馈的分布反馈半导体激光器作为主激光器,将具有自反馈的半导体环形激光器(Semiconductor Ring Lasers,SRL)作为从激光器,并将主激光器输出的混沌光同... 提出一种将混沌光注入到半导体环形激光器的方案,在该方案中,以具有双路相位调制光反馈的分布反馈半导体激光器作为主激光器,将具有自反馈的半导体环形激光器(Semiconductor Ring Lasers,SRL)作为从激光器,并将主激光器输出的混沌光同时注入到从激光器的顺时针和逆时针两个模式中,从而构成混沌外光双模式注入的自反馈SRL系统。数值研究了外光注入系数、反馈系数等参数对该系统输出混沌光的时延特征的影响。在时延特征被有效抑制的参数条件下,研究了系统输出混沌光的带宽随反馈系数、注入系数和抽运因子的变化规律,并分析了物理原因,最大带宽可达20 GHz。结果表明,所提出的方案能够有效地抑制输出混沌光的时延特征,同时也提高了其带宽。 展开更多
关键词 半导体环形激光器 混沌激光 相位调制 时延特征 带宽
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半导体光纤环形腔激光器调谐特性的实验研究 被引量:1
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作者 潘炜 张晓霞 +2 位作者 罗斌 吕鸿昌 陈建国 《激光技术》 CAS CSCD 北大核心 2001年第6期445-448,共4页
采用国产半导体器件 ,组建了半导体光纤环形腔激光器 (FRSLs)的实验装置及相应的测试系统 ,系统地研究了FRSLs的输出和调谐特性。结果表明 ,已实现高速调制情况下的动态单纵模调谐 ,并获得波长调谐范围大于 36nm的稳定光脉冲输出。确立... 采用国产半导体器件 ,组建了半导体光纤环形腔激光器 (FRSLs)的实验装置及相应的测试系统 ,系统地研究了FRSLs的输出和调谐特性。结果表明 ,已实现高速调制情况下的动态单纵模调谐 ,并获得波长调谐范围大于 36nm的稳定光脉冲输出。确立了FRSLs的阈值特性、输出功率等物理参量与振荡波长之间的关系 ,提出通过控制分光比来优化和兼顾FRSLs的调谐范围及输出功率。实验结果较好地与理论模拟结果相吻合 ,为进一步改善FRSLs的性能指标提供了实验依据。同时 ,这些分析与结论对于相关结构类型的激光器设计也具有一定的参考价值。 展开更多
关键词 半导体光放大器 波长调谐 耦合分光比 半导体光纤环形激光器 输出特性 调谐特性
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新环形半导体激光陀螺仪 被引量:1
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作者 伍晓明 汤全安 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2001年第3期202-205,共4页
介绍了一种新型半导体环形激光陀螺仪 ,它集合了传统He Ne激光陀螺仪简单的结构方案和光纤陀螺仪成本低廉的优点。从理论上分析了该陀螺仪的精度 ,及其与各参数之间的关系 ,并提出了信号读出和转向判别的处理方法。最后 ,从集成光学的角... 介绍了一种新型半导体环形激光陀螺仪 ,它集合了传统He Ne激光陀螺仪简单的结构方案和光纤陀螺仪成本低廉的优点。从理论上分析了该陀螺仪的精度 ,及其与各参数之间的关系 ,并提出了信号读出和转向判别的处理方法。最后 ,从集成光学的角度 ,给出了单片的半导体激光陀螺仪的设计结构。理论计算表明 ,当无源环形波导谐振腔的直径为 4 0mm时 ,单片的集成光学半导体激光陀螺仪的精度可以达到 0 .0 32rad/s。 展开更多
关键词 半导体环形激光器 激光陀螺仪 光波导
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基于互耦合环形激光器获取高质量混沌信号 被引量:3
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作者 张定梅 《激光技术》 CAS CSCD 北大核心 2020年第4期466-470,共5页
为了满足混沌保密通信的需求,提出了一种基于两个半导体环形激光器互耦合产生高质量混沌光信号的方案,采用数值仿真的方法进行了理论分析,得到了各种参量情况下的时间序列、功率谱及自相关系数分布图。结果表明,在一定的参量条件下,激... 为了满足混沌保密通信的需求,提出了一种基于两个半导体环形激光器互耦合产生高质量混沌光信号的方案,采用数值仿真的方法进行了理论分析,得到了各种参量情况下的时间序列、功率谱及自相关系数分布图。结果表明,在一定的参量条件下,激光器能展现出单周期、多周期及混沌等动力态;在较大的频率失谐下,混沌信号的时延特征能够被较好地抑制;通过大范围扫描注入参量,可得到带宽最大为14.0GHz并且具有较低的时延特征的混沌信号,能显著提高混沌保密通信的传输速率及安全性。此研究结果可为环形激光器在混沌保密通信中的应用提供一定的理论参考。 展开更多
关键词 非线性光学 混沌 带宽 互耦 半导体环形激光器
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GaAs/AlGaAs环形激光器的量子阱结构优化 被引量:1
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作者 郭婧 谢生 +1 位作者 毛陆虹 郭维廉 《激光技术》 CAS CSCD 北大核心 2015年第5期654-657,共4页
为了研究量子阱结构对半导体环形激光器阈值电流的影响,从F-P腔激光器的振荡条件出发,分析了半导体环形激光器的阈值电流密度与量子阱结构参量的函数关系,并推导出最佳量子阱数的表达式。利用器件仿真软件ATLAS建立环形激光器的等效模型... 为了研究量子阱结构对半导体环形激光器阈值电流的影响,从F-P腔激光器的振荡条件出发,分析了半导体环形激光器的阈值电流密度与量子阱结构参量的函数关系,并推导出最佳量子阱数的表达式。利用器件仿真软件ATLAS建立环形激光器的等效模型,仿真、分析了不同工作温度下,量子阱数、阱厚及势垒厚度对阈值电流的影响。结果表明,阈值电流随量子阱数和阱厚的增加先减小后增大,存在一组最佳值;在确定合适的量子阱数和阱厚后,相对较窄的势垒厚度有助于进一步降低阈值电流;采用GaAs/AlGaAs材料体系和器件结构,其最佳量子阱结构参量为M=3,dw=20nm及db=10nm。 展开更多
关键词 激光器 半导体环形激光器 多量子阱 阈值电流
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