非對稱電流偏置下互耦半導體激光器的混沌同步特性和雙向信息傳輸研究.pdf

1、近年來，光混沌保密通信逐漸成為信息安全保密通信技術領域的一個研究熱點。由于半導體激光器(SL)在受到光注入、光反饋和光電反饋等外部微擾時容易產(chǎn)生混沌輸出，因此基于SL的混沌、混沌同步及通信引起了人們的廣泛關注。2005年，在商用光纖中現(xiàn)場演示了信息的單向混沌保密傳輸。很顯然，僅能實現(xiàn)信息的單向保密傳輸是不夠的，信息的雙向、乃至多向傳輸才是混沌保密通信發(fā)展的必然趨勢。因此，對能實現(xiàn)雙向混沌保密通信的互耦系統(tǒng)傳輸特性的研究具有十分重要的意義

2、。
　　 本文基于兩個半導體激光器構成的互耦系統(tǒng)，首先從理論上研究了兩個激光器偏置在不同電流下系統(tǒng)的同步性能。研究結果表明：當兩個激光器的偏置電流處于極端不對稱時，系統(tǒng)的互相關最大值較大，此時系統(tǒng)的同步性能較好。在理論研究的基礎上，實驗構建了一個由兩個半導體激光器構成的延時互耦系統(tǒng)，實驗研究了兩個SL的非對稱偏置電流和頻率失諧△f(△f=f1-f2，f1、f2分別對應SL1和SL2的自由振蕩頻率)對系統(tǒng)混沌同步性能的影響。研究結

3、果表明：對于兩個振蕩頻率一致的SL，當兩個SL的偏置電流差異較大時系統(tǒng)能實現(xiàn)較好的混沌同步；通過調節(jié)兩個SL的溫度，使兩個SL的振蕩頻率失諧，對于SL1電流遠大于SL2電流的情形，正頻率失諧(即f1>f2)將使得系統(tǒng)的同步性能下降，而適量的負頻率失諧有助于進一步提高系統(tǒng)的同步性能。理論仿真結果與實驗結果基本吻合。最后，采用混沌鍵控(CSK)編碼方式，理論研究了該互耦系統(tǒng)的混沌保密通信能力。當兩個激光器在非對稱電流偏置下，速率為500MH