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反馈强度对外腔反馈半导体激光器混沌熵源生成的随机数序列性能的影响

杨海波 吴正茂 唐曦 吴加贵 夏光琼

反馈强度对外腔反馈半导体激光器混沌熵源生成的随机数序列性能的影响

杨海波, 吴正茂, 唐曦, 吴加贵, 夏光琼
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  • 外腔反馈半导体激光器在合适的反馈强度下将呈现混沌态, 其输出的激光混沌信号可作为物理熵源获取物理随机数序列. 着重研究了外腔反馈强度对最后获取的二元码序列的随机性的影响. 数值仿真结果表明, 随着反馈强度的增加, 外腔反馈半导体激光器输出的混沌信号的延时时间特征峰值呈现先逐渐减小再逐渐增大的过程, 而对应的排列熵特征值呈现先增大、后缓慢降低的过程, 即存在一个优化的反馈强度可使输出的混沌信号的延时特征得到有效抑制且复杂度高. 利用NIST Special Publication 800-22软件对基于不同反馈强度下外腔半导体激光器输出的混沌信号所产生的二元码序列的随机性进行了相关测试, 并讨论了反馈强度的大小对测试结果的影响.
    • 基金项目: 国家自然科学基金(批准号: 61178011, 61275116, 61475127, 11474233)、重庆市自然科学基金(批准号: 2012jjB40011)和中央高等学校基本科研业务费专项资金(批准号: XDJK2014C079)资助的课题.
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出版历程
  • 收稿日期:  2014-07-15
  • 修回日期:  2014-10-25
  • 刊出日期:  2015-04-20

反馈强度对外腔反馈半导体激光器混沌熵源生成的随机数序列性能的影响

  • 1. 西南大学物理科学与技术学院, 重庆 400715
    基金项目: 

    国家自然科学基金(批准号: 61178011, 61275116, 61475127, 11474233)、重庆市自然科学基金(批准号: 2012jjB40011)和中央高等学校基本科研业务费专项资金(批准号: XDJK2014C079)资助的课题.

摘要: 外腔反馈半导体激光器在合适的反馈强度下将呈现混沌态, 其输出的激光混沌信号可作为物理熵源获取物理随机数序列. 着重研究了外腔反馈强度对最后获取的二元码序列的随机性的影响. 数值仿真结果表明, 随着反馈强度的增加, 外腔反馈半导体激光器输出的混沌信号的延时时间特征峰值呈现先逐渐减小再逐渐增大的过程, 而对应的排列熵特征值呈现先增大、后缓慢降低的过程, 即存在一个优化的反馈强度可使输出的混沌信号的延时特征得到有效抑制且复杂度高. 利用NIST Special Publication 800-22软件对基于不同反馈强度下外腔半导体激光器输出的混沌信号所产生的二元码序列的随机性进行了相关测试, 并讨论了反馈强度的大小对测试结果的影响.

English Abstract

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