【摘 要】
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在光注入、光反馈、光电反馈等外部微扰下,半导体激光器将呈现丰富非线性动力学行为。由于这些非线性行为在光互连、光储存、光混沌保密通信等领域具有的广泛应用价值而备受
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在光注入、光反馈、光电反馈等外部微扰下,半导体激光器将呈现丰富非线性动力学行为。由于这些非线性行为在光互连、光储存、光混沌保密通信等领域具有的广泛应用价值而备受关注。早期的研究大多着眼于单个扰动下半导体激光器的动态特性。最近,文献报道了在一个光注入半导体激光器中再引入光电反馈后,系统复杂的动力学行为及其相关的应用。相对于光电反馈而言,非相干光反馈同样因不受反射光位相的影响而具有良好的稳定性,并且非相关光反馈由于反馈中无电子器件还不会受到带宽的限制。因此,对半导体激光器在光注入、非相干光反馈的同时作用下的动态特性研究将更具价值。在本文中,基于一个带非相干光反馈的半导体激光器(副激光器)在来自于另一个激光器(主激光器)的外部光注入下所满足的速率方程,数值仿真了反馈强度、注入强度、主副激光器间的频率失谐对副激光器动力学行为的影响。研究结果表明:在反馈强度和频率失谐一定的情况下,随注入强度的变化,半导体激光器具有丰富的动态输出特性,除了在单个微扰下产生的单周期(P1)、倍周期(P2)、四周期(P4)、混沌(CO)等动力学现象之外,还可以观察到规则脉冲(RP)、倍周期脉冲(P2P)、四周期脉冲(P4P)、准周期脉冲(QP)以及混沌脉冲(CP)等状态。并由此观察到了光注下的非相干光反馈半导体激光器输出通向混沌脉冲的两条典型的路径,即倍周期脉冲路径和准周期脉冲路径。最后,本文给出了反馈强度取不同值时,光注入下的非相干光反馈半导体激光器输出的动力学状态随频率失谐和注入强度的变化图。结果显示:与只有光注入时的情形相比,引入非相干光反馈后激光器的动力学行为将更加丰富。随着非相干光反馈强度的增大,混沌输出区域明显扩大。
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