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本论文利用数值模拟方法,研究了信号调制下交叉关联噪声驱动单模激光系统的随机共振。
首先,在相同参数下,分别利用线性化近似和数值模拟方法计算了激光系统的信噪比(SNR),并对结果进行了比较发现:
(1)SNR与量子噪声强度(D)的关系曲线中,线性化近似结果是SNR随着D的增加单调递增,而模拟结果为SNR随着D的增加单调递减,并且两个结果在SNR的数值上有差异;(2)在SNR.与损失系数(K)的关系曲线中,线性化近似结果出现了双峰,即多重随机共振,但是模拟结果为SNR随着K的增加单调递减,并且两个结果在SNR的数值上有很大差距;(3)在SNR与增益系数(Г)的关系曲线中,线性化近似结果出现了一个极大值和一个极小值,即出现了随机共振和共振抑制,但模拟结果中SNR随Γ的增加而单调递增。以上结果说明线性化近似结果与模拟结果有很大差别,利用线性化近似方法计算激光系统的SNR是不可靠的。
其次,利用数值模拟方法进一步研究了该激光系统的随机共振现象,数值模拟结果显示:
(1)在SNR-D曲线中,当噪声关联系数λ>0时,SNR随着D的增加单调递增,随着D的进一步增加,出现一单峰结构,即随机共振。当λ<0时,SNR随着D的增加单调递减,随着D的进一步增加,不出现单峰结构;(2)在SNR-K曲线中,当λ<0时,SNR随着K的增加单调递减。当λ=0.9,SNR出现两个极大值,即多重随机共振;(3)SNR-Γ曲线中,当λ<0时,SNR随着Γ的增加单调递增。当λ=0.81时,SNR出现一个极小值和一个极大值,即随机共振和共振抑制。