1550nm VCSELs双向混沌通信：可变极化注入下的长距双通道同步技术

本文主要探讨了一种新颖的基于1550纳米垂直腔面发射激光器(VCSEL)的长距离双通道双向混沌通信系统，该系统利用了可变极化光注入技术实现偏振分辨混沌同步。研究者们，Ling Wang、Zheng-Mao Wu、Jia-Gui Wu和Guang-Qiong Xia，分别来自中国西南大学物理学院和东南大学毫米波国家重点实验室，他们在2014年5月24日首次接收了该论文，并在同年7月19日进行了修订，最终于8月18日接受并8月31日在线发表。 该研究的核心在于，通过驱动一个VCSEL（D-VCSEL）在双外部腔反馈（DECFs）下产生具有时间延迟签名(TDS)抑制的混沌信号，这个混沌信号被同时注入到两个1550纳米的VCSEL中。利用这种混沌信号的特性，研究人员能够实现长距离传输中的双向通信，其中关键在于偏振分辨率，即不同偏振态的信息能够独立传输，类似于多路复用技术，如偏振分量复用（Polarization Division Multiplexing, PDM）。 在混沌通信中，混沌信号的无序性和复杂性提供了极高的安全性，因为它们对于小的扰动非常敏感，这使得信息难以被破解或窃取。同时，由于双通道的存在，该系统允许信息在两个方向上进行传输，增加了通信的灵活性和效率。然而，为了克服长距离传输中可能遇到的信号衰减和噪声影响，研究者们通过优化TDS抑制策略以及利用VCSEL的特殊性质，如其稳定的光谱和偏振特性，来确保信号的稳定性和可靠性。 这项研究为长距离、双通道、双向的混沌通信系统提供了一种创新的解决方案，利用了VCSEL的特殊属性和偏振分辨混沌同步的优势，为未来的光纤通信网络设计和安全通信提供了新的理论和技术支持。随着信息技术的发展，这种基于混沌理论的通信方法有可能在未来的数据传输和保密通信领域发挥重要作用。