半导体激光器混沌输出的延时特征和带宽.pdf

半导体激光器在现代光学通信、信息处理和加密技术等领域中发挥着关键作用，尤其是在混沌激光的研究上。混沌激光因其复杂的动态行为和宽广的频率范围，被广泛应用于高速随机数生成、光时域反射仪、保密通信和激光雷达等。然而，半导体激光器在混沌输出时，常常会伴随一种称为外腔延时特征（Timedelay Signature, TDS）的现象，这不仅降低了混沌激光作为随机数源的性能，还限制了混沌激光在高速通信中的应用。 本文着重探讨了如何抑制半导体激光器混沌输出的延时特征并提升其带宽。研究采用了一个单路光反馈半导体激光器的部分输出，注入到一个双路滤波光反馈的半导体激光器中，构建了一个主从激光器系统。这种结构有助于控制混沌激光的动态特性，进而优化其延时特征和带宽。 作者们通过数值模拟分析了外光注入系数、反馈强度、抽运因子和滤波器带宽等因素对系统输出混沌激光延时特征的影响。结果显示，调整这些参数能够有效地抑制TDS。同时，他们将此方案与其他几种有光注入的半导体激光器系统进行了对比，包括单路光反馈、双路光反馈以及单路滤波光反馈系统，证明了本文提出的方案在抑制延时特征方面具有最佳效果。 进一步的研究集中在如何通过调整参数来提高混沌激光的带宽。在成功抑制延时特征的条件下，文章指出通过适当选择系统参数，可以实现混沌激光带宽的提升，这对于提高保密通信的传输速率具有重要意义。 引用的相关文献展示了过去的研究如何通过不同方法抑制延时特征和拓宽混沌激光的带宽，包括利用光纤布拉格光栅、主从激光器系统、混合分布反馈半导体激光器以及延迟干涉自相位调制技术等。这些工作为理解和优化半导体激光器的混沌行为提供了宝贵的经验和理论基础。 本文的贡献在于提出了一种新的双路滤波光反馈半导体激光器系统，能够有效抑制混沌激光的延时特征并提高其带宽。这一发现对于推动混沌激光在实际应用中的性能提升具有显著价值，特别是在高数据速率通信和加密技术中。同时，该研究也为半导体激光器的混沌动力学研究提供了新的视角和实验平台。