基于双光反馈半导体激光器的单向开环混沌同步通信

丁灵; 吴正茂; 吴加贵; 夏光琼

doi:10.7498/aps.61.014212

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摘要

利用双光反馈半导体激光器作为混沌发射源, 构建了一个单向开环混沌通信系统, 并对系统的通信性能进行了相关仿真研究. 研究表明: 通过合理选取系统参量, 双光反馈半导体激光器所产生的混沌载波能很好地抑制外腔延时特征; 发射激光器和接收激光器在强注入锁定下能实现很好的混沌同步, 并且同步性能对频率失谐具有很好的容忍性; 采用附加混沌调制加密方式, 500 Mbits/s的信号能够很好地隐藏于混沌载波中, 并可在接收端成功解调.

关键词:

作者及机构信息

1.
西南大学物理学院, 重庆 400715

基金项目: 国家自然科学基金(批准号: 60978003, 61078003, 611780011, 11004161)、重庆市自然科学基金(批准号: 2010BB9125)和西南大学中央高校基本科研业务费专项基金(批准号: XDJK2009B010, XDJK2010C021)资助的课题.

参考文献

[1]	Pecora L M, Carroll T L 1990 Phys. Rev. Lett. 64 821
[2]	Argyris A, Syvridis D, Larger L, Annovazzi-Lodi V, Colet P, Fischer I, García-Ojalvo J, Mirasso C R, Pesquera L, Shore K A 2005 Nature 437 343
[3]	Wu L, Zhu S Q 2003 Chin. Phys. 12 300
[4]	Sun J, Zhu S Q 2005 Commun. Theor. Phys. 43 233
[5]	Sugawara T, Tachikawa M, Tsukamoto T 1994 Phys. Rev. Lett. 72 3502
[6]	Van Wiggeren G D, Roy R 1998 Science 279 1198
[7]	Fan L, Xia G Q,Wu ZM2009 Acta Phys. Sin. 58 989 (in Chinese) [樊利, 夏光琼, 吴正茂 2009 物理学报 58 989]
[8]	Murakami A, Ohtsubo J 2002 Phys. Rev. A 65 33826
[9]	Buld′u J M, García-Ojalvo J, Torrent M C 2004 IEEE J. Quantum Electron. 40 640
[10]	Oowada I, Ariizumi H, Li M, Yoshimori S, Uchida A, Yoshimura K, Davis P 2009 Opt. Express 17 10025
[11]	Yan S L 2008 Acta Phys. Sin. 57 6878 (in Chinese) [颜森林 2008 物理学报 57 6878]
[12]	Liu H J, Feng J C 2009 Acta Phys. Sin. 58 1484 (in Chinese) [刘慧杰, 冯久超 2009 物理学报 58 1484]
[13]	Ortín S, Gutiérrez J M, Pesquera L, Vasquez H 2005 Physica A 351 133
[14]	Zhang X J,Wang B J, Yang L Z,Wang A B, Guo D M,Wang Y C 2009 Acta Phys. Sin. 58 3203 (in Chinese) [张秀娟, 王冰洁, 杨玲珍, 王安帮, 郭东明, 王云才 2009 物理学报 58 3203]
[15]	Wu J G, Xia G Q, Wu Z M 2009 Opt. Express 17 20124
[16]	Tronciu V Z, Ermakov I V, Colet P, Mirasso C R 2008 Opt. Commun. 281 4747
[17]	Klein E, Gross N, Rosenbluh M, KinzelW, Khaykovich L, Kanter I 2006 Phys. Rev. E 73 066214
[18]	Vicente R, Mirasso C R 2007 Opt. Lett. 32 403
[19]	Cao L P, Xia G Q, Deng T, Lin X D, Wu Z M 2010 Acta Phys. Sin. 59 5541 (in Chinese) [操良平, 夏光琼, 邓涛, 林晓东, 吴正茂 2010 物理学报 59 5541]
[20]	Gross N, Kinzel W, Kanter I, Rosenbluh M, Khaykovich L 2006 Opt. Commun. 267 464
[21]	Zhang W L, Pan W, Luo B, Zou X H, Wang M Y, Zhou Z 2008 Opt. Lett. 33 237
[22]	Vicente R, Daudén J, Colet P, Toral R 2005 IEEE J. Quantum Electron. 41 541
[23]	Bezruchko B P, Karavaev A S, Ponomarenko V I, Prokhorov M D 2001 Phys. Rev. E 64 056216
[24]	Hegger R, Bünner J M, Kantz H 1998 Phys. Rev. Lett. 81 558
[25]	Zhao Q C, Wang Y C, Wang A B 2009 Appl. Opt. 48 3515
[26]	Zhao Y F 2009 Acta Phys. Sin. 58 6058 (in Chinese) [赵严峰 2009 物理学报 58 6058]
[27]	Wu L, Zhu S, Ni Y 2007 Eur. Phys. J. D 41 349

施引文献

[1]	Pecora L M, Carroll T L 1990 Phys. Rev. Lett. 64 821
[2]	Argyris A, Syvridis D, Larger L, Annovazzi-Lodi V, Colet P, Fischer I, García-Ojalvo J, Mirasso C R, Pesquera L, Shore K A 2005 Nature 437 343
[3]	Wu L, Zhu S Q 2003 Chin. Phys. 12 300
[4]	Sun J, Zhu S Q 2005 Commun. Theor. Phys. 43 233
[5]	Sugawara T, Tachikawa M, Tsukamoto T 1994 Phys. Rev. Lett. 72 3502
[6]	Van Wiggeren G D, Roy R 1998 Science 279 1198
[7]	Fan L, Xia G Q,Wu ZM2009 Acta Phys. Sin. 58 989 (in Chinese) [樊利, 夏光琼, 吴正茂 2009 物理学报 58 989]
[8]	Murakami A, Ohtsubo J 2002 Phys. Rev. A 65 33826
[9]	Buld′u J M, García-Ojalvo J, Torrent M C 2004 IEEE J. Quantum Electron. 40 640
[10]	Oowada I, Ariizumi H, Li M, Yoshimori S, Uchida A, Yoshimura K, Davis P 2009 Opt. Express 17 10025
[11]	Yan S L 2008 Acta Phys. Sin. 57 6878 (in Chinese) [颜森林 2008 物理学报 57 6878]
[12]	Liu H J, Feng J C 2009 Acta Phys. Sin. 58 1484 (in Chinese) [刘慧杰, 冯久超 2009 物理学报 58 1484]
[13]	Ortín S, Gutiérrez J M, Pesquera L, Vasquez H 2005 Physica A 351 133
[14]	Zhang X J,Wang B J, Yang L Z,Wang A B, Guo D M,Wang Y C 2009 Acta Phys. Sin. 58 3203 (in Chinese) [张秀娟, 王冰洁, 杨玲珍, 王安帮, 郭东明, 王云才 2009 物理学报 58 3203]
[15]	Wu J G, Xia G Q, Wu Z M 2009 Opt. Express 17 20124
[16]	Tronciu V Z, Ermakov I V, Colet P, Mirasso C R 2008 Opt. Commun. 281 4747
[17]	Klein E, Gross N, Rosenbluh M, KinzelW, Khaykovich L, Kanter I 2006 Phys. Rev. E 73 066214
[18]	Vicente R, Mirasso C R 2007 Opt. Lett. 32 403
[19]	Cao L P, Xia G Q, Deng T, Lin X D, Wu Z M 2010 Acta Phys. Sin. 59 5541 (in Chinese) [操良平, 夏光琼, 邓涛, 林晓东, 吴正茂 2010 物理学报 59 5541]
[20]	Gross N, Kinzel W, Kanter I, Rosenbluh M, Khaykovich L 2006 Opt. Commun. 267 464
[21]	Zhang W L, Pan W, Luo B, Zou X H, Wang M Y, Zhou Z 2008 Opt. Lett. 33 237
[22]	Vicente R, Daudén J, Colet P, Toral R 2005 IEEE J. Quantum Electron. 41 541
[23]	Bezruchko B P, Karavaev A S, Ponomarenko V I, Prokhorov M D 2001 Phys. Rev. E 64 056216
[24]	Hegger R, Bünner J M, Kantz H 1998 Phys. Rev. Lett. 81 558
[25]	Zhao Q C, Wang Y C, Wang A B 2009 Appl. Opt. 48 3515
[26]	Zhao Y F 2009 Acta Phys. Sin. 58 6058 (in Chinese) [赵严峰 2009 物理学报 58 6058]
[27]	Wu L, Zhu S, Ni Y 2007 Eur. Phys. J. D 41 349

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基于双光反馈半导体激光器的单向开环混沌同步通信

1. 西南大学物理学院, 重庆 400715

基金项目:

国家自然科学基金(批准号: 60978003, 61078003, 611780011, 11004161)、重庆市自然科学基金(批准号: 2010BB9125)和西南大学中央高校基本科研业务费专项基金(批准号: XDJK2009B010, XDJK2010C021)资助的课题.

收稿日期: 2011-01-16

修回日期: 2011-01-24

刊出日期: 2012-01-05

摘要: 利用双光反馈半导体激光器作为混沌发射源, 构建了一个单向开环混沌通信系统, 并对系统的通信性能进行了相关仿真研究. 研究表明: 通过合理选取系统参量, 双光反馈半导体激光器所产生的混沌载波能很好地抑制外腔延时特征; 发射激光器和接收激光器在强注入锁定下能实现很好的混沌同步, 并且同步性能对频率失谐具有很好的容忍性; 采用附加混沌调制加密方式, 500 Mbits/s的信号能够很好地隐藏于混沌载波中, 并可在接收端成功解调.

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