光反馈VCSEL驱动的可重构光电混沌逻辑门设计

本文主要探讨了光反馈垂直腔面发射激光器（VCSEL）在可重构光电混沌逻辑门应用中的创新方案。该研究利用外部光反馈注入VCSEL的混沌偏振系统，结合线性电光调制理论，设计出一种高度灵活性的逻辑门结构。首先，作者通过计算分析，确定了使VCSEL输出光进入混沌状态所需的特定参数范围，包括外加电场和光反馈强度。这些参数的选择对混沌行为的产生至关重要。 在该实现方案中，外加电场被设计为门控因子，它的变化能够调控逻辑门的行为。而光反馈强度则作为逻辑输入，通过调整其强度来触发不同的逻辑操作。逻辑输出则依赖于阈值机制，即只有当输入信号达到特定强度时，输出才会响应。这种设计使得系统能够根据输入和门控因子的不同组合，动态地切换到AND、NAND、OR、NOR、XOR和XNOR等多种逻辑门功能。 作者通过理论模型和实验验证，展示了如何通过精细调控外部条件实现逻辑门的重构，这对于光通信领域具有重要意义，因为它提供了一种新型的、灵活的光信号处理方式。此外，利用混沌系统的特性，这种逻辑门在抗干扰和保密性方面具有潜在的优势，因为混沌系统的复杂性使得它们对于小的输入变化非常敏感，且难以预测。 总结来说，这篇论文的核心内容是介绍了一种基于光反馈VCSEL的可重构光电混沌逻辑门技术，它不仅扩展了传统逻辑门的灵活性，还可能推动光通信技术的发展，特别是在数据加密和信号处理方面。