光电混沌信号产生理论与实验(精)/变革性光科学与技术丛书

本书主要介绍了光电混 沌信号产生的方法和实验进 展，简要介绍了混沌信号与 系统的分析方法，论述了电 学混沌信号产生的基本原理 、电路结构及混沌动力学特 征，阐述了基于半导体激光 器、光电振荡器两类光学混 沌信号的产生方法、原理和 实验，并分析了半导体激光 器混沌输出的量子统计特性 。 本书可作为高等院校信 息科学、光电子学、光通信 技术、物理电子学等相关专 业教师、研究生的参考书， 也可供相关研究和应用领域 研究人员参考。

王安帮，教授、博导，山西省学术技术带头人、山西省优秀青年基金获得者、山西省高等学校优秀青年学术带头人，入选“131”优秀中青年拔尖创新人才，兼任中国光学学会光电技术专业委员会委员、《光学学报》专题编辑(Topic editor)等职。从事宽带混沌激光产生及应用研究。提出了基于激光拍频机理的系列方法，实验产生了带宽最宽的混沌激光，解决了宽带限制问题，将随机码实时产生速率提升一个量级；提出波长调谐混沌时域反射测量等技术，解决了波分、时分复用网络的故障高精度检测难题。主持国家自然科学基金面上项目、青年基金、“十三五”国家密码发展基金、山西省自然科学优秀青年基金、山西省重点研发计划等项目。在Opt. Lett.、Opt. Express、Appl. Phys. Lett.及IEEE期刊上发表SCI论文60余篇，被引用1000余次，其中SCI他引600余次，H因子14；授权发明专利15件；以第一完成人获山西省自然科学二等奖，以主要完成人获教育部技术发明二等奖和2项山西省科技二等奖。

第1章 绪论 1.1 混沌信号产生的意义 1.2 混沌信号产生的研究历程 1.2.1 电路混沌产生 1.2.2 光学混沌产生 1.3 本书结构安排 参考文献 第2章 混沌信号与系统分析方法 2.1 前言 2.2 混沌系统分析方法 2.2.1 稳态解及线性稳定性分析 2.2.2 数值仿真 2.2.3 分岔图 2.3 混沌信号分析方法 2.3.1 时域分析法 2.3.2 频域分析法 参考文献 第3章 电学混沌信号产生 3.1 典型数学混沌系统的电路实现 3.1.1 洛伦茨混沌电路 3.1.2 逻辑斯谛映射混沌电路 3.1.3 帐篷映射混沌电路 3.1.4 多涡卷混沌映射电路 3.2 基于非线性器件的混沌电路 3.2.1 蔡氏混沌电路 3.2.2 考毕兹混沌电路 3.2.3 布尔混沌电路 3.2.4 忆阻器混沌电路 参考文献 第4章 半导体激光器基础 4.1 半导体激光器原理与结构 4.1.1 半导体材料及光学增益 4.1.2 半导体激光谐振腔 4.1.3 半导体激光器阈值条件 4.2 半导体激光器物理特性 4.2.1 速率方程 4.2.2 稳态特性 4.2.3 动力学特性 4.3 常用半导体激光器类型 4.3.1 FP半导体激光器 4.3.2 DFB与DBR半导体激光器 4.3.3 垂直腔面发射激光器 4.3.4 微腔半导体激光器 参考文献 第5章 半导体激光器产生混沌 5.1 引言 5.1.1 激光器分类 5.1.2 半导体激光器产生混沌典型方法 5.1.3 本章内容安排 5.2 光反馈DFB半导体激光器 5.2.1 典型实验装置 5.2.2 理论模型 5.2.3 稳态及线性稳定性分析 5.2.4 长外腔反馈进入混沌的路径 5.2.5 短外腔反馈进入混沌的路径 5.2.6 光反馈激光器混沌振荡的特征 5.2.7 反馈时延特征抑制方法 5.3 光注入DFB半导体激光器 5.3.1 光注入方式 5.3.2 连续光单向注入激光器 5.3.3 调制光单向注入激光器 5.3.4 激光器互注入 5.4 光电反馈DFB半导体激光器 5.4.1 实验装置与理论模型 5.4.2 光电反馈半导体激光器的混沌激光产生 5.5 混沌带宽展宽方法 5.5.1 外光注入 5.5.2 复杂光反馈 5.5.3 混沌光混频 5.5.4 混沌光后处理 5.6 其他类型半导体激光器产生混沌 5.6.1 多纵模FP激光器 5.6.2 DBR激光器产生波长混沌 5.6.3 垂直腔面发射激光器 5.6.4 微腔激光器 5.6.5 纳米半导体激光器 5.7 集成混沌激光器 5.7.1 模块化集成混沌激光器 5.7.2 片上集成混沌激光器 5.7.3 展望 参考文献 第6章 光电振荡系统产生混沌 6.1 混沌光电振荡器简介 6.1.1 基本原理 6.1.2 研究进展 6.2 基于强度调制器的混沌光电振荡器 6.2.1 装置与模型 6.2.2 线性稳定性分析 6.2.3 进入混沌路径 6.2.4 光电振荡器混沌信号特性 6.2.5 反馈环路结构改进 6.3 基于相位调制器的混沌光电振荡器 6.3.1 装置与模型 6.3.2 混沌信号产生 6.3.3 相位光电振荡器的改进 6.4 基于其他调制器的混沌光电振荡器 参考文献 第7章 混沌激光的量子统计特性 7.1 引言 7.1.1 光场的量子统计 7.1.2 光子的聚束效应 7.2 混沌激光的光子统计分布 7.2.1 单光子计数 7.2.2 混沌激光的光子统计特性 7.3 混沌激光的二阶相干度 7.3.1 光场的二阶相干度 7.3.2 HBT关联测量 7.3.3 混沌激光的二阶相干度 7.4 混沌激光量子统计特性的测量 7.4.1 微观量子统计特性与宏观动力学特性的测量 7.4.2 不同光子数分布下混沌激光二阶相干度的测量结果 7.4.3 不同混沌状态下光场二阶相干度的测量结果 7.5 本章小结 参考文献 索引