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双路激光混沌复用系统的混沌同步及安全性能研究
  • ISSN号:1000-3290
  • 期刊名称:《物理学报》
  • 时间:0
  • 分类:O415.5[理学—理论物理;理学—物理]
  • 作者机构:[1]西南交通大学信息光子与通信研究中心,成都610031
  • 相关基金:国家自然科学基金(批准号:61274042)和西南交通大学博士创新基金(2013-2016)资助的课题.
中文摘要:

针对一种新型的双路激光混沌复用系统,建立相应的速率方程模型,详细分析了两个主激光器的单个参数失配、多个参数同时失配、反馈强度差异以及频率失谐对混沌同步性能的影响,并对此复用系统的安全性能和频谱性能进行了研究.研究结果表明:采用参数失配方案,通过合理选择两个主激光器的参数,可以保证两个主激光器之间的同步性能较差而两对主从激光器间实现高品质的混沌同步,因此满足双路激光混沌复用的条件;两个主激光器之间的参数失配对它们之间的同步性能影响较大,然而对配对主从激光器间同步性能的影响并不明显,进一步说明参数失配方案的有效性和可行性.另外,通过自相关函数和频谱分别分析混沌复用信号的时域和频域特征,发现双路激光混沌复用系统可提供更高的安全性.

英文摘要:

Based on a novel multiplexing system of two distinct chaotic signals, the corresponding modified Lang-Kobayashi rate equations are established. The numerical investigations into the performance of chaos synchronization are carried out. In more detail, the influences of single-parameter mismatch, multi-parameter mismatch, feedback-strength discrepancy, and frequency detuning between the two master semiconductor lasers (MLs) on synchronization performance are investigated, respectively. Moreover, the security and spectrum characteristics are addressed briefly in this work. The numerical simulations show that by adopting parameter mismatch, i.e., choosing appropriate system parameters of the two MLs, the correlation between the two MLs becomes extremely low, while the matched master-slave laser pairs can achieve high-quality chaos synchronization, indicating that the condition of optical chaos multiplexing is satisfied; the parameter mismatch between the MLs has a significant influence on their synchronization quality, but no obvious influence on their synchronization quality of the matched master-slave laser pairs, which further demonstrates the validity and feasibility of the chaos multiplexing scheme. More importantly, in this paper, the multiplexed chaotic signals in the time and frequency domains in terms of autocorrelation function and power spectrum are analyzed, demonstrating that the present system could provide higher security than the single external-cavity semiconductor laser.

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期刊信息
  • 《物理学报》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:中国科学院
  • 主办单位:中国物理学会 中国科学院物理研究所
  • 主编:欧阳钟灿
  • 地址:北京603信箱(中国科学院物理研究所)
  • 邮编:100190
  • 邮箱:apsoffice@iphy.ac.cn
  • 电话:010-82649026
  • 国际标准刊号:ISSN:1000-3290
  • 国内统一刊号:ISSN:11-1958/O4
  • 邮发代号:2-425
  • 获奖情况:
  • 1999年首届国家期刊奖,2000年中科院优秀期刊特等奖,2001年科技期刊最高方阵队双高期刊居中国期刊第12位
  • 国内外数据库收录:
  • 美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国科学引文索引(扩展库),英国科学文摘数据库,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:49876