《參量耦合實現寬頻雷射混沌的延時特徵直接物理抑制》是依託西南大學，由吳加貴擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：參量耦合實現寬頻雷射混沌的延時特徵直接物理抑制
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：吳加貴
- 依託單位：西南大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
頻寬達數GHz的寬頻雷射混沌在高速遠程保密通信、超高速率隨機碼等領域具有誘人的套用前景。作為目前主要的寬頻雷射混沌源之一，外腔延時反饋半導體雷射器(ECF-SL)的混沌輸出具有動力學行為複雜、寬頻寬等優點。然而ECF-SL所得混沌通常包含了明顯的延時信息，這無疑降低了信號的隨機性和安全性。本項目擬探討用多參量耦合實現對寬頻雷射混沌延時特徵進行直接物理抑制的相關方法，主要內容如下：首先通過研究不同系統構架、多參量（延時、注入電流以及本徵弛豫振盪等）耦合及反饋光偏振態等對延時特徵抑制(TDSS)現象的影響，並結合ECF-SL矢量模型理論分析，探尋決定TDSS現象的關鍵因素和調控最佳化路徑。其次探究基於雙SL的延遲互耦系統中的TDSS現象及其分布圖譜。最后綜合以上工作，力圖揭示TDSS的確切物理起源。本項目研究可望為高安全混沌保密通信、純物理超高速隨機碼獲取等提供相關理論基礎和技術支持。
結題摘要
作為目前主要的寬頻雷射混沌源之一，外腔延時反饋半導體雷射器(ECF-SL)的混沌輸出具有動力學行為複雜、寬頻寬等優點。然而ECF-SL 所得混沌通常包含了明顯的延時信息，嚴重降低了信號的隨機性和安全性。本項目在多參量耦合實現對寬頻雷射混沌延時特徵進行直接物理抑制方面開展了相關理論和實驗探索，並取得了一系列研究成果。首先對不同系統構架的延時特徵演化及其延時特徵抑制(TDSS)進行了系統研究，對影響TDSS的關鍵因素進行了仔細分析，找到了實現TDSS調控最佳化路徑，繪製出了TDSS在多參量空間中的區域分布系列圖譜。其次，開展了垂直表面發射雷射器(VCSELs)的混沌延時特徵研究，對VCSELs系統中延時特徵的演化，及TDSS在參數空間中的分布進行了系統性考察。然後，在上述研究的基礎上，對TDSS的物理起源進行了分析和定性解釋。最後，還開展了光混沌的套用研究：研究了光混沌的超高速隨機數產生方案，利用MDC-SLs系統的TDSS混沌信號來並行產生了速率達10Gbit/s的兩路超高速隨機數；開展了光混沌的保密通信研究，實驗實現了光纖信道的2.5Gbit/s雙向混沌保密通信，還開展了集成SL光混沌晶片的初步研究工作。本項目建立了針對光混沌延時特徵的研究平台，自主探索和掌握了一系列相關關鍵技術，研究成果提升了我國在光混沌領域的研發水平。
