实验探究:1550nm VCSEL在FBG反馈下的混沌时延特征

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"该实验研究了1550纳米垂直腔面发射激光器(VCSEL)在光纤布拉格光栅(FBG)反馈下的混沌输出的时间延迟签名(TDS)。通过使用自相关函数(ACF)和互信息(MI)定量识别混沌的TDS。对于不同的偏置电流,随着反馈强度的变化,TDS的演化表现出差异,因为FBG提供了波长选择性的反馈。此外,基于FBG反馈VCSEL(FBGF-VCSEL)在反馈强度和偏置电流参数空间中的TDS映射,可以确定最佳TDS抑制区域,其中FBGF-VCSEL的主要极化模式受到控制,从而揭示了混沌动力学的复杂性与可调性。" 本文是一篇关于光学通信领域中的混沌理论与激光技术的研究报告,主要探讨了1550纳米波长的VCSEL在FBG反馈作用下混沌输出的时间延迟特性。时间延迟签名(TDS)是描述混沌系统动态行为的关键指标,它反映了信号之间的相关性和信息传输的效率。在实验中,研究人员通过分析ACF和MI,这两种统计方法有助于量化识别混沌输出的时间延迟特征。 首先,文章指出,VCSEL在不同偏置电流下,由于FBG提供的波长选择性反馈,其TDS会呈现不同的演变模式。偏置电流决定了激光器的工作状态,而FBG的反馈则可以调控激光的输出特性,包括其混沌行为。这种波长选择性反馈机制为理解和控制混沌系统提供了新的视角。 其次,通过在反馈强度和偏置电流的参数空间中构建TDS映射,研究人员能够找到最佳的TDS抑制区域。在这个区域内,主要的极化模式得以控制,这意味着可以通过调整这两个参数来优化系统的混沌行为,这对于混沌控制和利用具有重要意义。例如,在光通信中,混沌可以用于提高保密性,但过度的混沌可能导致信号质量下降,因此对TDS的控制至关重要。 这篇研究揭示了1550纳米VCSEL在FBG反馈下混沌动力学的复杂性,并提供了一种定量分析和控制混沌行为的方法。这一发现对于理解混沌激光器的工作原理、优化通信系统的性能以及探索混沌在光学领域的潜在应用具有深远影响。未来的研究可能进一步探讨如何利用这些发现来改进现有的光纤通信系统或开发新型的混沌光学设备。