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1、混沌信號(hào)因在雷達(dá)、保密通信、隨機(jī)數(shù)產(chǎn)生等方面的廣泛應(yīng)用而引起了人們的極大興趣。通常,半導(dǎo)體激光器在光注入、光反饋、光電反饋等外部擾動(dòng)作用下可輸出混沌信號(hào)。其中,光反饋系統(tǒng)因結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單且易于產(chǎn)生高維混沌信號(hào)而備受關(guān)注。特別是,這種光反饋半導(dǎo)體激光器在適當(dāng)條件下不僅能產(chǎn)生連續(xù)混沌信號(hào),還能輸出以混沌態(tài)與其他狀態(tài)隨機(jī)交替出現(xiàn)為特點(diǎn)的陣發(fā)混沌信號(hào)。前期的基于光反饋半導(dǎo)體激光器的混沌產(chǎn)生系統(tǒng)大多由分立光學(xué)元件構(gòu)成,這極大阻礙了該類混沌發(fā)生系統(tǒng)的實(shí)用
2、進(jìn)程。利用光子集成技術(shù)使該系統(tǒng)主要元件集成在一個(gè)芯片上,可有效減小系統(tǒng)的體積、降低系統(tǒng)的成本,且能提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性,在此基礎(chǔ)上發(fā)展出的單片集成半導(dǎo)體激光器(MISL)為集成式混沌裝置的發(fā)展應(yīng)用提供了可能。目前,基于MISL混沌產(chǎn)生和應(yīng)用的研究主要集中在連續(xù)混沌信號(hào),而對(duì)陣發(fā)混沌的研究相對(duì)缺乏。
本文利用由長(zhǎng)度分別為220μm、240μm和320μm的分布反饋(DFB)激光器段,相位(P)段和放大器(A)段組成的三段式MISL,
3、實(shí)驗(yàn)研究了該MISL在不同參量條件下的非線性動(dòng)力學(xué)態(tài),并重點(diǎn)分析了激光器輸出的陣發(fā)混沌現(xiàn)象。研究結(jié)果表明,在不同的系統(tǒng)參量下,MISL可呈現(xiàn)出三種不同的陣發(fā)混沌。對(duì)于分布式反饋段的電流(IDFB)為2.1 Ith,相位段電流(IP)為9.6 mA,放大器段電流(IA)在13.5-14.5 mA范圍內(nèi)變化的情況,激光器輸出在穩(wěn)態(tài)和混沌狀態(tài)之間的隨機(jī)交替,且隨著IA增大,混沌狀態(tài)間的穩(wěn)態(tài)的平均時(shí)間將變短,即第一類型陣發(fā)混沌(TC1)。對(duì)于I
4、DFB=2.2 Ith,IP=10.8 mA,激光器隨IA的變化呈現(xiàn)出單周期態(tài),倍周期態(tài),陣發(fā)混沌態(tài)和混沌態(tài)等一系列豐富的非線性動(dòng)力學(xué)行為。當(dāng) IA在15.0-15.4 mA范圍內(nèi)變化時(shí),激光器輸出在倍周期態(tài)和混沌態(tài)之間的隨機(jī)交替變化,即第二類型陣發(fā)混沌(TC2)。當(dāng)IA在16.2-16.8 mA范圍內(nèi)變化時(shí),激光器也輸出第一類型陣發(fā)混沌。此外,我們還給出了IDFB=2.2 Ith條件下激光器輸出在IP和IA構(gòu)成的參數(shù)空間中的動(dòng)力學(xué)態(tài)的
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