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Early Posting
摘要
We propose and demonstrate the generation of wideband chaos based on a dual-mode microsquare semiconductor laser with optical feedback. By adjusting the dual-mode intensity ratio and the feedback strength, wideband chaos covering more than 50 GHz in RF spectrum is achieved. The standard and effective bandwidths of the chaotic signal are 31.3 GHz and 30.7 GHz with the flatness of 8.3 dB and 6.1 dB, respectively.
Chinese Optics Letters
2021, 19(11):
先进激光器技术
柴萌萌  乔丽君  张明江  卫晓晶  [ ... ]杨强  徐红春  
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摘要
混沌激光具有宽频谱、类噪声、低相干等特性,在保密光通信、高速随机数、混沌激光雷达、混沌光时域反射仪和分布式光纤传感等领域具有重要的应用价值。光子集成混沌激光器是混沌激光应用的核心器件,具有体积小、性能稳定、成本低等优点。综述了近十年来光子集成混沌半导体激光器的进展及其主要应用。首先介绍了混沌半导体激光器的集成方式;接着介绍了光子集成混沌半导体激光器的分类,根据其扰动方式讨论了直腔单反馈、多腔反馈、环形腔反馈、二维外腔反馈、互注入等结构,并对比分析了各自的优势与输出特性;然后介绍了光子集成混沌半导体激光器在光时域反射仪、保密光通信和高速随机数产生等方面的应用;最后,讨论了光子集成混沌激光器的关键集成技术、时延特征抑制及间歇混沌的特性。
红外与激光工程
2020, 49(12): 20201066
Optical Sensing, Measurements, and Metrology
摘要
Chinese Optics Letters
2020, 18(1): 011201
激光物理、材料与器件
张定梅  
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摘要
为了研究半导体环形激光器在外部交叉光反馈情况下的非线性动力学特性, 基于环形激光器的速率方程, 采用数值仿真的方法, 得到了各种反馈参量下的时间序列及功率谱, 并研究了反馈系数对混沌带宽及时间延迟特性的影响。结果表明, 在各种不同外部反馈参量的情况下, 环形激光器展现了单周期、多周期、低频反相波动以及混沌态等丰富的动力学态; 在对称光反馈时, 可得到最大为3.7GHz的混沌带宽; 在时间不对称光反馈时, 产生的混沌信号的时延特征被很好地抑制。该研究结果可为环形激光器的实际应用提供一定的理论参考。
激光技术
2019, 43(6): 789
量子光学
钟东洲  肖珍珍  杨广泽  
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摘要
对于不同的三节点垂直腔面发射激光器(VCSEL)网络,利用主稳态函数(MSF)提出了 一个新的所有节点激光器之间达到全局完全混沌同步(GCCS)的判定方法。发现当由常行和与两个横断特征值所确定的 两点在稳定性区域 内(MLE为负),并且MLE作为常行和以及特征值(与同步流形内的扰动有关)的函数是正的,那么这个任意给定的三节点VCSEL网 络能够达到GCCS。该判定方法可以推广到多节点(四节点以上)VCSEL网络中。基于理论判定和同步误差理论,进一步探索 了具有环形拓扑结构的三节点VCSEL网络的同步性质。结果显示,理论判定和数值结果完全吻合,这表明理论判定是有效可行的。
量子电子学报
2019, 36(5): 575
光纤光学与光通信
潘明  孟义朝  陈振炜  
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摘要
在光电振荡器(OEO)混沌系统的基础上,将混沌激光输出重新反馈到马赫-曾德尔调制器(MZM),使原系统的增益系数发生动态变化,同时在系统中引入第二个时间延迟。从理论上研究了改进后混沌系统的反馈时间和反馈强度对系统复杂性和延时特征的影响。仿真结果表明:光反馈OEO输出的混沌激光更复杂,延时特征更低。当光反馈的延时时间与光电反馈的延时时间相同时,光反馈OEO系统表现出较好的混沌动力学特性。该方法在不过多增加系统成本的前提下,可产生更复杂的混沌信号,同时可以降低信号延时特征,有利于提高通信系统的安全性。
中国激光
2018, 45(6): 0606002
非线性光学
姬玉林  郭晓敏  李璞  刘香莲  [ ... ]张建国  郭龑强  
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摘要
实验研究了滤波对光反馈混沌半导体激光器输出信号中时延特征的抑制。在100 MHz和500 MHz低通滤波条件下,利用在反馈时延附近的自相关峰值和排列熵峰值量化提取混沌信号的时延特征。测量了不同偏置电流下时延特征随反馈强度的变化。结果表明,经过滤波,在1.5Ith、-7.5 dB条件下,时延附近的自相关从0.264降低到0.036,排列熵从0.985上升到0.997,同时随着反馈强度的增大,反馈时延附近的自相关峰值与排列熵呈反比关系;混沌激光的复杂度和混沌强弱随反馈强度的增大呈先增强后减弱的趋势。滤波作用使混沌复杂度在更低的反馈强度下趋于最大,并随着反馈强度的增大保持混沌复杂度不变。此外,在抑制时延特征的同时,滤波作用有效改善了混沌信号强度分布的随机统计特性。
中国激光
2018, 45(10): 1008001
熊小志  方捻  王陆唐  黄肇明  
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摘要
为了能够同时检测多个开关的状态, 提出了一种基于光反馈半导体激光器的多开关状态检测系统.该系统由半导体激光器、多开关传感网络和数据采集与处理单元组成.多开关传感网络包括多个反馈光路, 每个光路由耦合器、光纤和强度反射式光开关构成.所有开关都闭合时, 系统没有反馈, 激光器输出连续光.当有开关被打开时, 光反馈使系统工作在混沌状态.根据系统输出信号的自相关曲线中与各开关位置对应处的峰值是否大于预设阈值来判断开关的状态, 通过编程令其它位置处的峰值为零来消除干扰峰.搭建了3个开关的实验系统, 分别对不同开关状态下的系统进行检测, 结果表明该系统可以准确检测单个或多个开关的状态.
光子学报
2017, 46(3): 314003
非线性光学
摘要
提出了一种利用光纤布里渊散射效应抑制光反馈半导体激光器时延特征的方法。实验研究发现,当平均功率为200 mW的混沌激光注入到长为10 km的单模光纤中,经过光纤的后向布里渊散射作用,混沌激光自相关曲线在时延105 ns处的峰值从0.251降低到0.075,互信息曲线在时延105 ns处的峰值从0.087降低到0.008。在此基础上,实验分析了注入光功率对混沌激光时延特征抑制效果的影响,结果表明,当混沌激光注入的平均功率在200~1500 mW范围内时,混沌激光的时延特征得到有效抑制;当测量次数在1~50范围内时,光纤布里渊散射对混沌激光时延特征的抑制效果较稳定。
中国激光
2017, 44(2): 208002
Regular
摘要
This paper presents a new technique for flat optical frequency comb (OFC) generation, which is based on the nonlinear process of multiple four-wave mixing (FWM) effects. The nonlinear effects are significantly enhanced by using the proposed optical feedback scheme consisting of a single mode fiber (SMF), two highly nonlinear fibers (HNLFs) with different zero dispersion wavelengths (ZDWs) and polarization beam splitters (PBSs). Simulation results illustrate its efficiency and applicability of expanding a comb to 128 coherent lines spaced by only 20 GHz within 6-dB power deviation.
Photonic Sensors
2016, 6(1): 85
00 11