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激光混沌并联同步及其在全光逻辑门中的应用研究

颜森林

激光混沌并联同步及其在全光逻辑门中的应用研究

颜森林
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  • 提出多量子阱激光器混沌“主-从-响应”式结构同步系统,研究其并联同步在光学逻辑门中的应用. 利用一个注入多量子阱激光器混沌系统注入驱动实现了两个响应多量子阱激光系统的混沌并联同步,同时还获得了“主-从”式结构的混沌同步. 基于响应子系统的混沌并联同步思想,提出了全光逻辑门的基本理论模型并定义了计算原则与方法. 利用光的外部调制方法对两个驱动光进行调制与控制,让两个响应子系统实现同步与非同步,使系统获得了并具有全光逻辑门函数功能与特点,并成功地进行了数字逻辑计算. 具体提出了全光XNOR、NOR、NOT等逻辑门及逻辑计算方法,数值模拟结果证明了系统方案的可行性.
    [1]

    Annovazzi-Lodi V, Donati S, Sciré A 1996 J. IEEE Quantum Electronics 32 953

    [2]

    Yan S L 2012 Optics & Laser Technology 44 83

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    Li X F, Pan W, Ma D, Luo B, Zhang W L, Xiong Y 2006 Acta Phys. Sin. 55 5094 (in Chinese) [李孝峰, 潘炜, 马冬, 罗斌, 张伟利, 熊悦 2006 物理学报 55 5094]

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    Yan S L 2008 Acta Phys. Sin. 57 2819 (in Chinese) [颜森林 2008 物理学报 57 2819]

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    Wu L, Zhu S Q 2003 Chin. Phys. 12 300

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    Yan S L 2007 Chin. Phys. 16 3271

    [8]

    Liu M, Zhang M J, Wang A B, Wang L S, Ji Y N, Ma Z 2013 Acta Phys. Sin. 62 064209 (in Chinese) [刘明, 张明江, 王安帮, 王龙生, 吉勇宁, 马喆 2013 物理学报 62 064209]

    [9]

    Kim J Y, Kang J M, Kim T Y, Han S K Electronics Letters 2006 42 303

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    Sinha S, Ditto W L 1998 J. Phys. Rev. Lett. 81, 2156

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    Murali K, Sinha S, Ditto W L 2003 Int. J. Bifurcation Chaos Appl. Sci. Eng. 13 2669

    [12]

    Chlouverakis K E, Adams M J 2005 Electronics Letters 41 359

    [13]

    Yan S L 2012 Acta Phys. Sin. 61 160505 (in Chinese) [颜森林 2012 物理学报 61 160505]

    [14]

    Yan S L 2011 Chinese Science Bulletin. 56 1264 (in Chinese) [颜森林 2011 科学通报 56 1264]

    [15]

    Fan L, Xia G Q, Wu Z M 2009 Acta Phys. Sin. 58 0989 (in Chinese) [樊利, 夏光琼, 吴正茂 2009 物理学报 58 0989]

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    Wu J G, W Z M, Xia G Q, Tao D, Lin X D, Xi T, Fen G Y 2011 IEEE Photon. Technol. Lett. 23 1854

    [17]

    Xiao Y, Deng T, Wu Z M, Wu J G, Lin X D, Tang X, Zeng L B, Xia G Q 2012 Optics Communications 285 1442

    [18]

    Wu J G, Wu Z M, Xi T, Li F, Wei D, Xia G Q 2013 IEEE Photon. Technol. Lett. 25 587

    [19]

    Troger J, Nicati P A, Th’evenaz L, Robert Ph A 1999 IEEE Quantum Electronics 35 1713

    [20]

    Yan S L 2005 Chin. Phys. Lett. 22 2504

    [21]

    Li G H, Xu D M, Lai J W, Zhou S P 2000 Acta Phys. Sin. 48 0989 (in Chinese) [李国辉, 徐得名, 赖建文, 周世平 2000 物理学报 49 2123]

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    Zhu S Q, L X, Chen X F, Thornbrug K S, Jr., VanWiggeren G D, Roy R 2000 Chin. Phys. 9 337

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    [4] 汪胜前, 颜森林. 激光混沌串联同步以及混沌中继器系统理论研究. 物理学报, 2006, 55(4): 1687-1695. doi: 10.7498/aps.55.1687
    [5] 颜森林. 激光混沌并行串联同步及其在中继器保密通信系统中的应用. 物理学报, 2019, 68(17): 170502. doi: 10.7498/aps.68.20190212
    [6] 廖旎焕, 高金峰, 姚利娜. 实现混沌系统同步的非线性状态观测器方法. 物理学报, 2006, 55(1): 35-41. doi: 10.7498/aps.55.35
    [7] 颜森林. 注入半导体激光器混沌调制性能与内部相位键控编码方法研究. 物理学报, 2006, 55(12): 6267-6274. doi: 10.7498/aps.55.6267
    [8] 陆君安, 陶朝海. 混沌系统的速度反馈同步. 物理学报, 2005, 54(11): 5058-5061. doi: 10.7498/aps.54.5058
    [9] 于洪洁, 刘延柱. 对称非线性耦合混沌系统的同步. 物理学报, 2005, 54(7): 3029-3033. doi: 10.7498/aps.54.3029
    [10] 桑新柱, 余重秀, 王葵如. 波长可调谐混沌产生和同步的实验研究. 物理学报, 2006, 55(11): 5728-5732. doi: 10.7498/aps.55.5728
    [11] 韩 敏, 牛志强, 韩 冰. 一种参数摄动的混沌异结构同步方法. 物理学报, 2008, 57(11): 6824-6829. doi: 10.7498/aps.57.6824
    [12] 胡文, 李俊平, 张弓, 刘文波, 赵广浩. 自调频混沌系统及其调频码耦合同步. 物理学报, 2012, 61(1): 010504. doi: 10.7498/aps.61.010504
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    [14] 肖先赐, 张家树. 基于广义混沌映射切换的混沌同步保密通信. 物理学报, 2001, 50(11): 2121-2125. doi: 10.7498/aps.50.2121
    [15] 张荣, 徐振源, 杨永清. 通过同步实现"有序+有序=混沌"的例子. 物理学报, 2011, 60(1): 010515. doi: 10.7498/aps.60.010515
    [16] 李秀春, 谷建华, 王云岚, 赵天海. 一类带有未知参数的受扰混沌系统的观测器同步. 物理学报, 2011, 60(3): 030505. doi: 10.7498/aps.60.030505
    [17] 高金峰, 马西奎, 罗先觉. 实现连续时间标量混沌信号同步的自适应控制方法. 物理学报, 2000, 49(7): 1235-1240. doi: 10.7498/aps.49.1235
    [18] 何宴辉, 邬 晶, 关新平. 基于弹性控制器的混沌同步. 物理学报, 2003, 52(11): 2718-2722. doi: 10.7498/aps.52.2718
    [19] 尹逊和, 任勇, 山秀明. 广义Hénon映射的滑模变结构控制同步. 物理学报, 2002, 51(9): 1949-1953. doi: 10.7498/aps.51.1949
    [20] 关新平, 何宴辉, 范正平. 扰动情况下一类混沌系统的观测器同步. 物理学报, 2003, 52(2): 276-280. doi: 10.7498/aps.52.276
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出版历程
  • 收稿日期:  2013-07-20
  • 修回日期:  2013-08-23
  • 刊出日期:  2013-12-05

激光混沌并联同步及其在全光逻辑门中的应用研究

  • 1. 南京晓庄学院物理与电子工程学院, 南京 211171

摘要: 提出多量子阱激光器混沌“主-从-响应”式结构同步系统,研究其并联同步在光学逻辑门中的应用. 利用一个注入多量子阱激光器混沌系统注入驱动实现了两个响应多量子阱激光系统的混沌并联同步,同时还获得了“主-从”式结构的混沌同步. 基于响应子系统的混沌并联同步思想,提出了全光逻辑门的基本理论模型并定义了计算原则与方法. 利用光的外部调制方法对两个驱动光进行调制与控制,让两个响应子系统实现同步与非同步,使系统获得了并具有全光逻辑门函数功能与特点,并成功地进行了数字逻辑计算. 具体提出了全光XNOR、NOR、NOT等逻辑门及逻辑计算方法,数值模拟结果证明了系统方案的可行性.

English Abstract

参考文献 (22)

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