可變偏振雙光反饋垂直腔面發(fā)射激光器延時特性研究.pdf

1、隨著科學(xué)技術(shù)的日漸成熟，社會信息化程度的不斷提高，人們對于信息的傳輸速度及安全性要求也越來越高。由于混沌保密通信的強(qiáng)實(shí)時性和高保密性使得其極具應(yīng)用前景，尤其基于半導(dǎo)體激光器(SLs)的混沌保密通信由于可實(shí)現(xiàn)信息的高速保密傳輸同時與現(xiàn)有光通信系統(tǒng)良好的兼容性而成為該領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。SLs在光反饋、光電反饋、以及光注入等外部擾動作用下可獲得混沌光輸出，其中光反饋SLs混沌系統(tǒng)由于結(jié)構(gòu)簡單、易產(chǎn)生高維混沌而被認(rèn)為是最好的發(fā)射源之一。然而，光反

2、饋SLs混沌系統(tǒng)所輸出的混沌信號通常含有延時反饋特性，該延時特性有助于竊密者利用現(xiàn)有的分析工具實(shí)現(xiàn)對混沌系統(tǒng)的重構(gòu)，從而使混沌保密通信的安全性受到威脅。因此，對光反饋SLs混沌系統(tǒng)的延時特性研究具有重要的意義。目前，相關(guān)的研究主要集中在基于光反饋邊發(fā)射半導(dǎo)體激光器(EELs)的混沌系統(tǒng)。與傳統(tǒng)的EELs相比，垂直腔面發(fā)射激光器(VCSELs)具有低閾值電流、易與光纖耦合、易于大規(guī)模集成等諸多優(yōu)點(diǎn)。因此，對基于VCSELs混沌系統(tǒng)的延時特

3、性的研究更具意義。
　　 本文借助于自相關(guān)函數(shù)的特征峰值與均值的比值(PSMR)來定量描述光反饋VCSELs系統(tǒng)輸出的混沌信號的延時特性，著重研究了兩種不同波長(850nm與1550nm)的VCSELs在可變偏振雙光反饋(DVPOF)下系統(tǒng)混沌輸出的延時特性。研究結(jié)果表明雙腔的反饋延遲時間、可變偏振的偏轉(zhuǎn)角度、反饋強(qiáng)度以及注入電流的改變，均能引起系統(tǒng)混沌輸出的延時特性發(fā)生變化。當(dāng)兩個反饋腔的反饋延遲時間相差約為自由運(yùn)行VCSEL

4、s弛豫振蕩周期一半時系統(tǒng)的延時特性可得到較好的抑制。對于波長為850nm的DVPOF結(jié)構(gòu)下VCSELs系統(tǒng)，弱的反饋強(qiáng)度以及適中的偏轉(zhuǎn)角度均有利于輸出具有弱延時特性的光混沌;與報(bào)道的可變偏振單光反饋(SVPOF)VCSELs系統(tǒng)的延時特性結(jié)果相比較，DVPOF結(jié)構(gòu)更利于產(chǎn)生弱延時特性的光混沌輸出。而在波長為1550nm的VCSELs混沌系統(tǒng)中，可觀察到與850nm的DVPOF結(jié)構(gòu)下VCSELs系統(tǒng)基本相似的結(jié)果。另外，文中給出了系統(tǒng)輸出