基于單向耦合的VCSELs的雙信道混沌通信.pdf

1、隨著現(xiàn)代通信技術(shù)的不斷發(fā)展，通信容量的不斷增加，迫切需要研究開發(fā)具有高速、高保密性的新一代信息安全保密技術(shù)。近來，國(guó)際上對(duì)基于半導(dǎo)體激光器的光混沌及其在保密通信中應(yīng)用的研究急劇升溫，其技術(shù)的突破，必將對(duì)保密通信，特別是對(duì)軍事保密通信產(chǎn)生革命性的影響。而相對(duì)于常規(guī)的邊發(fā)射半導(dǎo)體激光器，作為新型量子阱半導(dǎo)體激光器的典型代表，垂直腔表面發(fā)射激光器(VCSLEs)具有低閾值電流，易于單縱模輸出，大的調(diào)制帶寬，易于集成等優(yōu)點(diǎn)而受到人們的廣泛關(guān)注。

2、但目前人們對(duì)VCSELs的混沌同步特性及其在保密通信中的應(yīng)用還缺乏深入的研究。
　　 本文針對(duì)VCSELs輸出存在兩個(gè)可能正交偏振態(tài)的特點(diǎn)，提出了兩種實(shí)現(xiàn)單向雙信道混沌通信系統(tǒng)方案：一種是基于平行光反饋和平行光注入下單向耦合VCSELs同步系統(tǒng)(簡(jiǎn)稱平行系統(tǒng))，另一種是基于旋轉(zhuǎn)光反饋和注入下單向耦合VCSELs系統(tǒng)(簡(jiǎn)稱旋轉(zhuǎn)系統(tǒng))。對(duì)這兩種系統(tǒng)中的兩個(gè)正交線偏振模和總輸出的混沌同步特性和混沌保密通信性能，內(nèi)部參數(shù)失配對(duì)混沌同步質(zhì)

3、量的影響，以及電流變化時(shí)兩個(gè)線偏振模式強(qiáng)度差值的變化等進(jìn)行了深入研究。研究結(jié)果表明：在固定其他參數(shù)的情況下，在閾值電流附近時(shí)，平行系統(tǒng)中x模占主導(dǎo)地位，y模極弱，隨著電流的增大，平行系統(tǒng)中兩個(gè)線偏振模式的強(qiáng)度差值逐漸減小，而旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)中兩個(gè)線偏振模式的強(qiáng)度始終相當(dāng)；平行和旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)中兩個(gè)線偏振模式和總輸出之間都能實(shí)現(xiàn)完全同步，但是旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)對(duì)內(nèi)部參數(shù)失配表現(xiàn)出更好的容忍性；在旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)中，分別加載在兩個(gè)線偏振模式的傳輸信號(hào)能分別很好的解調(diào)出來，