双频调制掺铒光纤激光器的锁频与混沌特性研究

本文主要探讨了双频损耗调制型掺铒光纤环形激光器（Erbium-doped fiber ring laser with dual-frequency loss modulation）在非线性动力学特性分析中的应用。该研究旨在通过采用两个正弦信号驱动的方式，探索并扩大激光器产生混沌现象的参数空间，从而深入理解其复杂的行为机制。 实验结果显示，随着调制电压的增加，激光器展现出不同的动力学行为。在锁定频率（frequency locking）区域，系统经历了一种称为倍周期分岔（period doubling bifurcation）的过程，这导致混沌状态的出现。而在非锁定频率区域，混沌的产生则是通过准周期（quasi-periodic）行为逐渐过渡而来。值得注意的是，当频率比（即两个驱动信号的频率之比）不同时，转变到混沌所需的调制电压存在显著差异，其中频率比等于黄金分割数时，所需的调制电压最小，显示出特定频率比对混沌形成的影响。 作者还指出，即使频率比保持恒定，激光器在不同调制电压比下也能产生混沌，这表明该激光器的混沌参数空间具有高度的灵活性和多样性。这一发现对于设计和优化具有混沌性质的光通信系统，以及在光学信息处理、传感器技术等领域具有重要的理论和实践意义。 本研究通过实验证实了双频损耗调制掺铒光纤环形激光器在非线性动力学领域的独特性能，为混沌物理的研究和应用提供了新的视角和可能的实验平台。此外，它也促进了对光纤激光器及其潜在混沌行为的理解，有助于推动相关领域的前沿技术发展。