红外与激光工程, 2020, 49 (12): 20201066, 网络出版: 2021-01-14 复制并引用该论文  被引通知

图 & 表

图 1. Single-feedback monolithically integrated chaotic semiconductor laser with straight external cavity. (a) Four-section structure, (b) AFL, (c) double-SOA structure, (d) photonic crystal structure. DFB-LD: Distributed feedback laser diode; G/As: Gain/Absorption section; PH: Phase section; SOA: Semiconductor optical amplifier; HRC: High reflection film直腔单反馈结构单片集成混沌半导体激光器。（a）四段式，（b） AFL，（c）双SOA，（d）光子晶体反馈。DFB-LD：分布式反馈半导体激光器；G/As：增益/吸收区；PH：相区；SOA： 半导体光放大区；HRC：高反膜；Passive waveguide：无源光波导；Photonic crystal waveguide：光子晶体波导

Fig. 1.

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图 2. (a) Self-injection based on the AFL； (b) Optical-injection based on the AFL（a）基于AFL芯片的自注入扰动法；（b）基于AFL芯片的外光注入法

Fig. 2.

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图 3. Hybird integrated chaotic semiconductor laser. (a) Structure diagram； (b) Object picture混合集成混沌半导体激光器的示意图 。（a）结构示意图；（b）实物图

Fig. 3.

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图 4. Typical dynamics of Hybrid integrated chaotic semiconductor laser. (a) Time series; (b) Power spectra; (c) Phase portraits; (d) Autocorrelation curve混合集成混沌半导体激光器典型输出。 （a）时序；（b）频谱；（c）相图；（d）自相关曲线

Fig. 4.

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图 5. Photonic integrated chaotic semiconductor laser with air gap structure空气隙结构集成混沌半导体激光器

Fig. 5.

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图 6. Integrated chaotic semiconductor laser on chip with ring cavity环形腔单片集成混沌半导体激光器

Fig. 6.

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图 7. (a) Integrated chaotic semiconductor laser with two-dimensional external cavity； (b) Structure diagram of two-dimensional external cavity(a) 二维外腔集成混沌半导体激光器结构示意图；(b) 二维外腔结构示意图

Fig. 7.

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图 8. Integrated chaotic semiconductor laser with long external cavity长外腔结构集成混沌半导体激光器

Fig. 8.

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图 8.

Fig. 8.

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图 9. Mutual injection photonic integrated chaotic semiconductor laser. (a) Two DBR-LD coupled by the Y-type waveguide; (b) Two DFB-LD mutual injected; (c) Two DFB-LD mutual injected by the Y-type waveguide互注入光子集成混沌半导体激光器。(a)双DBR-LD通过Y型波导互耦合；(b)双DFB-LD互注入；(c)双DFB-LD通过Y型波导互注入

Fig. 9.

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图 10. Structure of mutual injection monolithically integrated chaotic semiconductor laser based on random grating基于随机光栅的互注入单片集成混沌半导体激光器结构图

Fig. 10.

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图 11. Broadband chaotic laser without TDS. (a) Time series; (b) Power spectra; (c) Autocorrelation curve; (d) Phase portraits宽带无时延混沌激光特性。 (a)时序图；(b)频谱图；(c)自相关；(d)相图

Fig. 11.

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图 12. Application of AFL chip in fast random number generationAFL芯片应用于高速随机数产生

Fig. 12.

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表 1典型光子集成混沌半导体激光器

Table1. 典型光子集成混沌半导体激光器

Method External cavity Year Institute Band width Length Performance Optical feedback SOA+phase+straight waveguide 2008 University of Athens （Greece） 20.0 GHz 1.065 cm Typical single optical feedback Phase+SOA 2013 Southwest University; Institute of Semiconductors, Chinese Academy of Science （China） 26.5 GHz 780 μm Multi-feedback with air gap 2010 Weierstrass Institute for Applied Analysis and Stochastics （Germany） 7.0 GHz 10.705 mm Multi-dimension chaos Two SOAs+straight waveguide 2011 NTT Communication Science Laboratories （Japan） 10.55 mm The feedback intensity can be coarse and fine tuned Ring waveguide 2011 NTT Communication Science Laboratories （Japan） 10.0 GHz 3.5 mm×3.5 mm Strong optical feedback Two-dimension external cavity 2014 Kanazawa University （Japan） 5.0 GHz 230 μm×1 mm A long time delay can be achieved with the small area Short cavity 2017 Taiyuan University of Technology （China） 5.9 GHz 14-pin butterfly packaging Hybrid integrated，easy to implement Mutual injection Straight waveguide 2014 Tsinghua University （China） 1200 μm Y-type waveguide 2017 Saitama University （Japan） 11 mm Can be used for chaotic synchronization Random grating 2020 Taiyuan University of Technology （China） 13.1 GHz 5.9 mm~2.09 cm Broad bandwidth and time delay signature suppressed

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柴萌萌, 乔丽君, 张明江, 卫晓晶, 杨强, 徐红春. 光子集成混沌半导体激光器研究进展（特邀）[J]. 红外与激光工程, 2020, 49(12): 20201066. Mengmeng Chai, Lijun Qiao, Mingjiang Zhang, Xiaojing Wei, Qiang Yang, Hongchun Xu. Progress in photonic integrated chaotic semiconductor laser (Invited)[J]. Infrared and Laser Engineering, 2020, 49(12): 20201066.