双光反馈下垂直腔面发射激光器的双信道混沌同步通信

【摘要】现代通信技术的飞速发展吸引了大量学者对高速、大通信容量、高保密性的新一代保密通信技术的研究。近年来,混沌同步在保密通信传输中的应用受到了越来越多的关注,特别是人们对延时系统分析技术的不断提高,使得从激光器混沌输出中获得其外腔反馈延时时间从而对系统进行重构已成为可能,这无疑将使混沌通信的安全性受到威胁。而作为一种微型芯片激光器,垂直腔面发射激光器(VCSELs)相对于边发射半导体激光器(EELs)而言具有体积小、阈值电流低、发散角小、单纵模工作、易与光纤耦合、易集成等诸多优点,因此在光通信、光互联和光存储等领域具有广阔的应用前景。此外,VCSELs的输出可能存在两个正交偏振模式,这使得激光器的双信道同步通信成为可能。本文利用双光反馈垂直腔面发射半导体激光器的两个正交偏振模式输出的两个混沌信号作为混沌载波,构建了一个双信道的混沌保密通信系统,并对该系统发射激光器和接受激光器之间的频率失谐以及注入强度对系统同步性能的影响,信号的调制与解调,通信性能和信息传输速率之间的关系进行了数值仿真研究。结果表明：通过控制发射激光器(T-VCSEL)的工作参量,可使T-VCSEL同时输出两个线偏振模式(x模和y模)；引入双光反馈后,通过调整反馈参量,可使两个模式均呈现隐藏了外腔反馈延时特征的混沌输出；在强注入锁定的条件下,T-VCSEL与R-VCSEL对应两个模式之间能够实现很好的混沌同步,系统的同步性能对T-VCSEL和R-VCSEL之间频率失谐的容忍性随着注入强度的增加而加强；两个500Mbit/s的随机信号分别加载到两个混沌载波中,信号在两个信道中均能得到很好地隐藏,同时在接收端可以得到良好解调；随着信息传输速率的增加,Q因子逐渐下降,但对于6Gbit/s的传输信息,两信道的Q因子仍可保证在6以上
【作者】邓伟；
【导师】夏光琼；
【作者基本信息】西南大学，信号与信息处理，2014，硕士
【关键词】垂直腔面发射激光器(VCSELs)；双光反馈；双信道；混沌通信；

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