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基于非相干光反馈半导体激光器的双向混沌通信研究

操良平 夏光琼 邓涛 林晓东 吴正茂

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基于非相干光反馈半导体激光器的双向混沌通信研究

操良平, 夏光琼, 邓涛, 林晓东, 吴正茂

Bidirectional chaos communication based on semiconductor laser with incoherent optical feedback

Cao liang-Ping, Xia Guang-Qiong, Deng Tao, Lin Xiao-Dong, Wu Zheng-Mao
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  • 提出了一种基于非相干光反馈半导体激光器的双向混沌通信系统,数值研究了该系统的同步特性及通信性能. 结果表明,当两个激光器参数一致时,系统能获得无延时的高质量混沌同步,实现实时双向通信;当激光器内部参数失配时,系统的同步性能及通信质量会受到一定的影响,但该系统对参数失配的容忍性较好,在一定的参数失配范围内,系统仍能实现较好的双向混沌通信.
    In this paper, a bidirectional chaos communication system based on semiconductor lasers with incoherent optical feedback is presented, and the synchronization characteristics and the communication performances of such a system are numerically investigated. The results show that when the parameters of the two lasers are matched, the good-quality chaos synchronization with zero lag time and simultaneously bidirectional message transmission can be realized and when the parameters of the two lasers are mismateched, the synchronization quality and communication performance are affected to a certain extent, but this system possesses good robustness against mismatched parameters and can still realize bidirectional chaos communication within a certain mismatched parameter range.
    • 基金项目: 国家自然科学基金(批准号:60978003)资助的课题.
    [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 438 343

    [3]

    Tang S, Liu J M 2001 IEEE J. Quantum Electron. 37 329

    [4]

    Troger J, Thevennaz L, Nicati P A, Robert P A 1999 IEEE J. Lightwave Technol. 17 629

    [5]

    Wu J G, Xia G Q, Wu Z M 2009 Opt. Express 17 20124

    [6]

    Liu H J, Feng J C 2009 Acta Phys. Sin. 58 1484 (in Chinese) [刘惠杰、冯久超 2009 物理学报 58 1484]

    [7]

    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]

    [8]

    Van Wiggeren G D, Roy R 1998 Science 279 1198

    [9]

    Liu J M, Chen H F, Tang S 2001 IEEE Trans. Circuits Syst. I 48 1475

    [10]

    Yan S L 2008 Acta Phys. Sin. 57 6878 (in Chinese) [颜森林 2008 物理学报 57 6878]

    [11]

    Liu J M, Chen H F, Tang S 2002 IEEE J. Quantum Electron. 38 1184

    [12]

    Abarbanel H D I, Kennel M B, Illing L, Tang S, Chen H F, Liu J M 2001 IEEE J. Quantum Electron. 37 1301

    [13]

    Zhang J Z, Wang A B, Wang Y C 2009 Acta Phys. Sin. 58 3793 (in Chinese) [张建忠、王安帮、王云才 2009 物理学报 58 3793]

    [14]

    Li X F, Pan W, Luo B, Ma D 2006 IEEE J. Quantum Electron. 42 953

    [15]

    Annovazzi-Lodi V, Donati S, Scire A 1996 IEEE J. Quantum Electron. 32 953

    [16]

    Lee M W, Shore K A, 2006 IEEE Photon. Technol. Lett. 18 169

    [17]

    Mirasso C R, Mulet J, Masoller C 2002 IEEE Photon. Technol. Lett. 14 456

    [18]

    Ohtsubo J 2002 IEEE J Quantum Electron. 38 1141

    [19]

    Chen H F, Liu J M 2000 IEEE J Quantum Electron. 36 27

    [20]

    Rogister F, Pieroux D, Sciamanna M, Megret P, Blondel M 2002 Opt. Commun. 207 295

    [21]

    Liu J, Wu Z M, Xia G Q 2009 Opt. Express 17 12619

    [22]

    Lee M W, Paul J, Sivaprakasam S, Shore K A 2003 Opt. Lett. 28 2168

    [23]

    Yan S L 2005 Chinese J. Lasers. 32 1503 (in Chinese) [颜森林 2005 中国激光 32 1503]

    [24]

    Klein E, Gross N, Kopelowitz E, Rosenbluh M, Khaykovich L, Kinzel W, Kanter I 2006 Phys. Rev. E 74 046201

    [25]

    Vicente R, Mirasso C R, Fischer I 2007 Opt. Lett. 32 403

    [26]

    Zhang W L, Pan W, Luo B, Zou X H, Wang M Y, Zhou Z 2008 Opt. Lett. 33 237

    [27]

    Deng T, Xia G Q, Cao L P, Chen J G, Lin X D, Wu Z M 2009 Opt. Commun. 282 2243

    [28]

    Jiang N, Pan W, Yan L S, Luo B, Yang L, Xiang S Y, Zheng D 2009 Opt. Commun. 282 2217

  • [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 438 343

    [3]

    Tang S, Liu J M 2001 IEEE J. Quantum Electron. 37 329

    [4]

    Troger J, Thevennaz L, Nicati P A, Robert P A 1999 IEEE J. Lightwave Technol. 17 629

    [5]

    Wu J G, Xia G Q, Wu Z M 2009 Opt. Express 17 20124

    [6]

    Liu H J, Feng J C 2009 Acta Phys. Sin. 58 1484 (in Chinese) [刘惠杰、冯久超 2009 物理学报 58 1484]

    [7]

    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]

    [8]

    Van Wiggeren G D, Roy R 1998 Science 279 1198

    [9]

    Liu J M, Chen H F, Tang S 2001 IEEE Trans. Circuits Syst. I 48 1475

    [10]

    Yan S L 2008 Acta Phys. Sin. 57 6878 (in Chinese) [颜森林 2008 物理学报 57 6878]

    [11]

    Liu J M, Chen H F, Tang S 2002 IEEE J. Quantum Electron. 38 1184

    [12]

    Abarbanel H D I, Kennel M B, Illing L, Tang S, Chen H F, Liu J M 2001 IEEE J. Quantum Electron. 37 1301

    [13]

    Zhang J Z, Wang A B, Wang Y C 2009 Acta Phys. Sin. 58 3793 (in Chinese) [张建忠、王安帮、王云才 2009 物理学报 58 3793]

    [14]

    Li X F, Pan W, Luo B, Ma D 2006 IEEE J. Quantum Electron. 42 953

    [15]

    Annovazzi-Lodi V, Donati S, Scire A 1996 IEEE J. Quantum Electron. 32 953

    [16]

    Lee M W, Shore K A, 2006 IEEE Photon. Technol. Lett. 18 169

    [17]

    Mirasso C R, Mulet J, Masoller C 2002 IEEE Photon. Technol. Lett. 14 456

    [18]

    Ohtsubo J 2002 IEEE J Quantum Electron. 38 1141

    [19]

    Chen H F, Liu J M 2000 IEEE J Quantum Electron. 36 27

    [20]

    Rogister F, Pieroux D, Sciamanna M, Megret P, Blondel M 2002 Opt. Commun. 207 295

    [21]

    Liu J, Wu Z M, Xia G Q 2009 Opt. Express 17 12619

    [22]

    Lee M W, Paul J, Sivaprakasam S, Shore K A 2003 Opt. Lett. 28 2168

    [23]

    Yan S L 2005 Chinese J. Lasers. 32 1503 (in Chinese) [颜森林 2005 中国激光 32 1503]

    [24]

    Klein E, Gross N, Kopelowitz E, Rosenbluh M, Khaykovich L, Kinzel W, Kanter I 2006 Phys. Rev. E 74 046201

    [25]

    Vicente R, Mirasso C R, Fischer I 2007 Opt. Lett. 32 403

    [26]

    Zhang W L, Pan W, Luo B, Zou X H, Wang M Y, Zhou Z 2008 Opt. Lett. 33 237

    [27]

    Deng T, Xia G Q, Cao L P, Chen J G, Lin X D, Wu Z M 2009 Opt. Commun. 282 2243

    [28]

    Jiang N, Pan W, Yan L S, Luo B, Yang L, Xiang S Y, Zheng D 2009 Opt. Commun. 282 2217

  • [1] 张依宁, 冯玉玲, 王晓茜, 赵振明, 高超, 姚治海. 半导体激光器混沌输出的延时特征和带宽. 物理学报, 2020, 69(9): 090501. doi: 10.7498/aps.69.20191881
    [2] 刘莹莹, 潘炜, 江宁, 项水英, 林煜东. 链式互耦合半导体激光器的实时混沌同步. 物理学报, 2013, 62(2): 024208. doi: 10.7498/aps.62.024208
    [3] 黄毅泽, 李毅, 王海方, 俞晓静, 张虎, 张伟, 朱慧群, 孙若曦, 周晟, 张宇明. 双光纤光栅外腔半导体激光器相干失效研究. 物理学报, 2012, 61(1): 014201. doi: 10.7498/aps.61.014201
    [4] 梁君生, 武媛, 王安帮, 王云才. 利用频谱仪提取双反馈混沌半导体激光器的外腔长度密钥. 物理学报, 2012, 61(3): 034211. doi: 10.7498/aps.61.034211
    [5] 胡汉平, 于志良, 刘凌锋. 光电反馈混沌系统脉冲同步特性研究 . 物理学报, 2012, 61(19): 190504. doi: 10.7498/aps.61.190504
    [6] 丁灵, 吴正茂, 吴加贵, 夏光琼. 基于双光反馈半导体激光器的单向开环混沌同步通信. 物理学报, 2012, 61(1): 014212. doi: 10.7498/aps.61.014212
    [7] 魏月, 樊利, 夏光琼, 陈于淋, 吴正茂. 基于混沌信号非相干光注入下两半导体激光器间的双向混沌通信 . 物理学报, 2012, 61(22): 224203. doi: 10.7498/aps.61.224203
    [8] 刘宇然, 吴正茂, 吴加贵, 李萍, 夏光琼. 一种新型的双向长距离光纤混沌保密通信系统性能研究. 物理学报, 2012, 61(2): 024203. doi: 10.7498/aps.61.024203
    [9] 孟丽娜, 张明江, 郑建宇, 张朝霞, 王云才. 外部光注入混沌激光器产生超宽带微波信号的研究. 物理学报, 2011, 60(12): 124212. doi: 10.7498/aps.60.124212
    [10] 丁灵, 吴加贵, 夏光琼, 沈金亭, 李能尧, 吴正茂. 双光反馈半导体激光混沌系统中外腔延时反馈特征的抑制. 物理学报, 2011, 60(1): 014210. doi: 10.7498/aps.60.014210
    [11] 张建忠, 王安帮, 张明江, 李晓春, 王云才. 反馈相位随机调制消除混沌半导体激光器的外腔长信息. 物理学报, 2011, 60(9): 094207. doi: 10.7498/aps.60.094207
    [12] 何元, 邓涛, 吴正茂, 刘元元, 夏光琼. 非对称电流偏置下互耦半导体激光器的混沌同步特性研究. 物理学报, 2011, 60(4): 044204. doi: 10.7498/aps.60.044204
    [13] 牛生晓, 王云才, 贺虎成, 张明江. 光注入半导体激光器产生可调谐高频微波. 物理学报, 2009, 58(10): 7241-7245. doi: 10.7498/aps.58.7241
    [14] 张秀娟, 王冰洁, 杨玲珍, 王安帮, 郭东明, 王云才. 平坦宽带混沌激光的产生及同步. 物理学报, 2009, 58(5): 3203-3207. doi: 10.7498/aps.58.3203
    [15] 赵严峰. 双反馈半导体激光器的混沌特性研究. 物理学报, 2009, 58(9): 6058-6062. doi: 10.7498/aps.58.6058
    [16] 樊利, 夏光琼, 吴正茂. 基于光电反馈的激光混沌并联同步系统研究. 物理学报, 2009, 58(2): 989-994. doi: 10.7498/aps.58.989
    [17] 孔令琴, 王安帮, 王海红, 王云才. 光反馈半导体激光器产生低频起伏与高维混沌信号及其演化过程. 物理学报, 2008, 57(4): 2266-2272. doi: 10.7498/aps.57.2266
    [18] 王云才, 张耕玮, 王安帮, 王冰洁, 李艳丽, 郭 萍. 光注入提高半导体激光器混沌载波发射机的带宽. 物理学报, 2007, 56(8): 4372-4377. doi: 10.7498/aps.56.4372
    [19] 王云才, 李艳丽, 王安帮, 王冰洁, 张耕玮, 郭 萍. 激光混沌通信中半导体激光器接收机对高频信号的滤波特性. 物理学报, 2007, 56(8): 4686-4693. doi: 10.7498/aps.56.4686
    [20] 王云才. 增益开关半导体激光器在外光注入下脉冲抖动的实验研究. 物理学报, 2003, 52(9): 2190-2193. doi: 10.7498/aps.52.2190
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出版历程
  • 收稿日期:  2009-11-12
  • 修回日期:  2009-11-19
  • 刊出日期:  2010-04-05

基于非相干光反馈半导体激光器的双向混沌通信研究

  • 1. (1)西南大学物理科学与技术学院,重庆 400715; (2)西南大学物理科学与技术学院,重庆 400715; 重庆师范大学初等教育学院,重庆 400700
    基金项目: 国家自然科学基金(批准号:60978003)资助的课题.

摘要: 提出了一种基于非相干光反馈半导体激光器的双向混沌通信系统,数值研究了该系统的同步特性及通信性能. 结果表明,当两个激光器参数一致时,系统能获得无延时的高质量混沌同步,实现实时双向通信;当激光器内部参数失配时,系统的同步性能及通信质量会受到一定的影响,但该系统对参数失配的容忍性较好,在一定的参数失配范围内,系统仍能实现较好的双向混沌通信.

English Abstract

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