1 上海大学光纤研究所, 上海 201800
2 上海大学特种光纤与光接入网省部共建重点实验室, 上海 200444
延时反馈光电振荡器是高速混沌保密通信系统产生光混沌信号的重要方案。通过Hopf分岔分析,详细研究了延时可变光电振荡器通往混沌的三条典型路径(激变、周期和准周期振荡及“breather”振荡)及其特性。通过仿真发现,随着延时的增加,输出信号的复杂度增加;当延时足够大时,在一定时间范围内出现周期脉冲现象。另外,相图突变的临界点可能是由滤波器引起的,但在临界点附近信号的复杂度变化不大。
非线性光学 激光混沌 光电振荡器 延时反馈 通向混沌路径 Hopf分岔 激光与光电子学进展
2020, 57(19): 191902
电压控制型 Buck变换器是典型的非线性电路系统。根据 DC-DC Buck变换器的工作特性，建立了研究其非线性现象的仿真模型，分析了 Buck变换器的分岔稳定性和混沌化特性，揭示了以输入电压和电感作为分叉参数的混沌现象及系统输出特性；从时域角度分析参考电压波形与输出电压波形交点的变化对变换器工作状态的影响，在相图中得到系统由稳定到混沌的演化过程，并验证了该模型的合理性和可行性。该研究方法也为其他模式 DC-DC变换器的分岔与混沌现象提供理论和实验基础。
Buck变换器 分岔 混沌 Buck converter Matlab/Simulink Matlab/Simulink bifurcation chaos 太赫兹科学与电子信息学报
2019, 17(3): 469
江苏师范大学 物理与电子工程学院 江苏省先进激光技术与新兴产业协同创新中心 江苏省先进激光材料与器件重点实验室, 江苏 徐州 221116
超快光纤激光器已成为超短脉冲光源的理想选择对象并得到实际应用。由于光束直径受限于光纤截面及光与光纤的长相互作用距离, 非线性效应不可避免。在非线性效应导致的脉冲分裂出现之前, 在合适的条件下超快光纤激光器可以实现输出的周期分岔。周期分岔是指输出脉冲的参数以腔长的倍数为固定周期重复出现。周期分岔是非线性系统的本征特性之一, 广泛存在于所有非线性系统中。文中对超快光纤激光器中的周期分岔的研究进展进行了详细综述, 重点分析了不同色散区间周期分岔的表征特性, 并对矢量孤子的周期分岔特性, 以及多脉冲情况下的周期分岔特性进行讨论。
周期分岔 超快光纤激光器 非线性效应 period doubling bifurcation ultrafast fiber lasers nonlinear effect 红外与激光工程
2018, 47(8): 0803002
辽宁师范大学 物理与电子技术学院, 辽宁 大连 116029
混沌是在确定性系统中产生貌似随机的不规则运动, 这种非周期运动对初始条件极其敏感。激光混沌研究是混沌理论研究的重要组成部分。介绍了Ikeda激光系统模型。包括模型的建立、动力学方程以及相应的系统特性等。利用MATLAB程序仿真模拟系统的状态变量随参数演化的分岔图以及Lyapunov指数图。并结合仿真模拟得到的图像, 对系统特性进行了简单的分析与讨论。
激光混沌 Ikeda模型 Lyapunov指数 分岔图 laser chaos Ikeda model Lyapunov exponent bifurcation map
国防科技大学 光电科学与工程学院, 长沙 410073
报道了自组织反馈光纤环形激光器中施加相位调制后产生的强度混沌现象。对自组织反馈光纤环形激光器进行稍大于阈值的泵浦, 通过压电陶瓷引入相位调制；保持泵浦功率及调制电压不变, 改变调制频率, 得出光强随不同调制频率变化的分岔图, 观察到某些特定频率区域内激光器输出进入类似混沌的状态。针对类似混沌的光强输出序列进行非线性时间序列分析, 通过功率谱计算、相空间重构、关联积分计算等方法得到了多段调制频率区间内光强序列具有混沌特征的证据。初步分析产生混沌的机理得出: 特定条件下施加的相位调制等同于损耗调制。
光纤激光器 相位调制 混沌 分岔图 非线性时间序列分析 fiber laser phase modulation chaos bifurcation diagram nonlinear time series analysis
1 解放军信息工程大学 理学院 数理系，郑州 450001
2 第二炮兵士官学校，山东 青州 262500
根据延迟光反馈垂直腔面发射半导体激光器动力学模型，数值模拟了激光器的混沌动力学特性，分析了外腔长度和光反馈强度对激光器混沌动力学特性的影响.结果表明：外腔较短的激光器，经过混沌区后仍会回到锁频状态；外腔较长的激光器，经过混沌区后不是进入锁频状态而是回到周期1.取定激光器外腔长度为3.0 cm，使反馈强度由小增大，得到激光器由倍周期分岔进入混沌的过程，并在混沌区中出现周期12窗口.本文对混沌保密通信的实际应用具有一定的理论参考价值.
延迟光反馈 垂直腔面发射半导体激光器 混沌动力学特性 锁频 倍周期分岔 Delayed optical feedback Vertical Cavity Surface Emitting Laser(VCSEL) Chaotic dynamic behaviors Frequency-locked Bifurcation
1 中国科学院上海光学精密机械研究所信息光学实验室, 上海 201800
2 中国科学院研究生院, 北京 100039
利用渐进稳定性分析的方法研究了小注入电流条件下反馈光注入半导体激光器的复合腔模(ECM)的稳定性, 并提出对应于所有的复合腔模在相空间内存在一个模式稳定区域, 复合腔模出现在该模式稳定区域内的概率远大于出现在该模式稳定区域外。通过求解复合腔模的鞍结分岔及霍普夫分岔边界条件并计算载流子浓度的庞加莱截图, 验证了模式稳定区域的存在。数值计算的半导体激光器载流子浓度的分岔图验证了在小注入电流条件下渐进分析的可靠性。
激光器 半导体激光器 反馈光注入 复合腔模 稳定区域 分岔
南京晓庄学院物理与电子工程学院, 江苏 南京 210017
研究外部光注入半导体激光器的非线性物理特性, 用小信号分析方法分析了激光器的动力学行为。分析了外部光注入对半导体激光器的激光非线性频率啁啾影响, 给出了最大静态锁模公式, 理论上指出, 有外部光注入半导体激光器激光频率啁啾不再是传统意义上独立的半导体激光器线性啁啾, 它和外部注入光以及激光器所处的物理状态有着非常强烈的非线性关系, 并随着注入指数的增加而增强, 同时, 频差以及激光器光线宽增强因子也将起到一定的非线性影响作用。还给出了频差、最大锁模区域、激光分岔条件以及分岔的周期公式。详细地数值模拟了激光随外部光注入频差和注入参数变化所产生的由分岔进入混沌的动力学行为, 并数值分析了周期、三周期、多周期、混沌、充分发展混沌过程以及它们的旋转涡旋吸引子、频率、频谱、波形变化, 分别算出了最大李雅普诺夫(Lyapunov)指数、静态最大锁模区域和分岔周期, 数值给出激光随频率差变化分岔图, 逐步认清了该激光系统不稳定动力学行为以及频谱特点。
激光光学 混沌 分岔 周期
山东师范大学物理与电子科学学院,济南,250014
当改变能量、位置或场强等参数时,电磁场中里德堡态的原子、分子和离子等体系将出现分岔现象,从而导致波函数在分岔点附近发散,半经典闭合轨道理论不再适用.本文分析并计算了平行电磁场中H-光剥离电子轨道的分岔现象,并采用统一近似的方法进行定域修正,从而消除了分岔点的奇异性,得到了合理的光剥离电子流的分布.
光剥离电子流分布 分岔 统一近似 半经典闭合轨道理论 原子与分子物理学报
2006, 23(4): 777
山东师范大学物理与电子科学学院,济南,250014
当改变能量、位置或场强等参数时,电磁场中里德堡态的原子、分子和离子等体系将出现分岔现象,从而导致波函数在分岔点附近发散,半经典闭合轨道理论不再适用.本文分析并计算了平行电磁场中的H-光剥离电子轨道的分岔现象,并采用统一近似的方法进行定域修正,从而消除了分岔点的奇异性,得到了合理的光剥离电子流的分布.
光剥离电子流分布 分岔 统一近似 半经典闭合轨道理论 原子与分子物理学报
2006, 23(z1): 203
