非對(duì)稱電流偏置下互耦半導(dǎo)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(lái)，光混沌保密通信逐漸成為信息安全保密通信技術(shù)領(lǐng)域的一個(gè)研究熱點(diǎn)。由于半導(dǎo)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(shí)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(guān)注。2005年，在商用光纖中現(xiàn)場(chǎng)演示了信息的單向混沌保密傳輸。很顯然，僅能實(shí)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(shì)。因此，對(duì)能實(shí)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(gè)半導(dǎo)體激光器構(gòu)成的互耦系統(tǒng)，首先從理論上研究了兩個(gè)激光器偏置在不同電流下系統(tǒng)的同步性能。研究結(jié)果表明：當(dāng)兩個(gè)激光器的偏置電流處于極端不對(duì)稱時(shí)，系統(tǒng)的互相關(guān)最大值較大，此時(shí)系統(tǒng)的同步性能較好。在理論研究的基礎(chǔ)上，實(shí)驗(yàn)構(gòu)建了一個(gè)由兩個(gè)半導(dǎo)體激光器構(gòu)成的延時(shí)互耦系統(tǒng)，實(shí)驗(yàn)研究了兩個(gè)SL的非對(duì)稱偏置電流和頻率失諧△f(△f=f1-f2，f1、f2分別對(duì)應(yīng)SL1和SL2的自由振蕩頻率)對(duì)系統(tǒng)混沌同步性能的影響。研究結(jié)

3、果表明：對(duì)于兩個(gè)振蕩頻率一致的SL，當(dāng)兩個(gè)SL的偏置電流差異較大時(shí)系統(tǒng)能實(shí)現(xiàn)較好的混沌同步；通過(guò)調(diào)節(jié)兩個(gè)SL的溫度，使兩個(gè)SL的振蕩頻率失諧，對(duì)于SL1電流遠(yuǎn)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(fù)頻率失諧有助于進(jìn)一步提高系統(tǒng)的同步性能。理論仿真結(jié)果與實(shí)驗(yàn)結(jié)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(dāng)兩個(gè)激光器在非對(duì)稱電流偏置下，速率為500MH