EDFA中继长距离共驱半导体激光器混沌同步研究

该文数值研究了基于EDFA中继和周期色散补偿的长距离共驱半导体激光器混沌同步方案。通过优化驱动光注入条件及激光器弛豫频率失配，实现了同步系数0.98的响应激光器背靠背同步，同时将驱动与响应的相关性降低至0.32，保障了共驱同步安全性。进一步，考虑光纤色散、非线性效应以及EDFA噪声等损伤因素，数值研究了入纤光功率、单跨段光纤长度的最优条件。预期在每百公里光纤链路中色散补偿偏差为5 ps/nm的情况下，可以实现700 km、同步系数0.90的高质量混沌同步。研究结果对长距离混沌激光载波通信及密钥分发具有参考意义。     

Rossler超混沌系统的非线性同步方法研究

利用非线性控制方法,得到了Rossler超混沌系统实现混沌同步的若干同步控制器,并用李雅普诺夫方法证明了在混沌控制器作用下,驱动、响应混沌系统可以实现全局同步．数值仿真结果表明,所设计的混沌控制器都能有效的实现混沌同步．     

Rossler混沌系统间的非线性耦合同步

研究了非线性耦合的混沌同步,在驱动与响应系统中加入非线性耦合函数,采用二次型的正负定判别法确定非线性耦合系数的取值范围.基于Lya-punov稳定性理论,实现了两个同结构Rossler系统的完全同步.仿真模拟证明了这种方法的有效性.     

超混沌Chen-Lee系统的有限时间同步

引入一个非线性状态反馈控制,将混沌Chen—Lee系统构造成四维超混沌系统．将这个四维超混沌系统作为驱动系统．采用主动控制方法构造一个响应系统,进一步选择适当的控制器使驱动一响应系统达到有限时间同步．数值模拟验证了本文提出的方案是有效的．     

统一混沌系统的修正投影同步

本文研究两个统一混沌系统之间的修正投影同步.应用李雅普诺夫稳定性理论,在系统参数已知和未知时,分别采用非线性反馈控制和自适应控制方法设计相应的控制器,实现了驱动系统与响应系统各状态的修正投影同步,并且参数未知时可以辨识出驱动系统的未知参数.数值仿真结果进一步验证本文控制方法的有效性.     

经典物理层高速密钥分发研究进展

信息加密传输是网络空间安全的核心问题，根据香农“一次一密”理论，安全加密要求随机密钥安全分发.随着光通信速率的不断提高，信息加密传输亟需高速密钥分发技术.近年来，研究者不断探索基于经典物理方法的密钥分发技术，以期实现与现有通信网络相兼容的高速密钥分发.目前，主要方法包括光纤激光器参数随机选择、物理不可克隆函数、光纤信道噪声和混沌激光同步等.该文介绍了上述4种方案的基本原理及主要研究进展，指出了混沌激光同步密钥分发方法最具高速率潜力，并分析了这个方案尚需解决的关键科学问题.     

利用小增益定理实现Liu混沌系统的同步

研究了Liu系统的混沌同步问题,基于小增益定理,采用线性反馈控制方法,给出了系统实现同步的条件并给出了控制参数的取值范围．数值仿真验证了这种方法对混沌同步的有效性．     

物理中投影混沌同步在永磁同步电机中的应用

由于永磁同步电机在传输混沌信号时会产生一定程度的衰减,为了降低这种衰减,针对它的非线性特征,在每一个误差函数中加入投影因子,基于Lyapunov稳定性理论,实现了2个永磁同步电机的投影混沌同步.通过数值计算确定了实现混沌同步的响应系统的非线性控制器中参数的取值范围,仿真模拟证明了这种方法的有效性.     

单模光纤的色度色散及其测量和补偿技术

光纤色度色散是限制光信号传输速率和传输距离的主要因素之一,也是目前高速光通信系统中迫切需要解决的问题.介绍了单模光纤的色散组成,详细推导了描述色度色散的脉冲展宽的计算公式,分析了调相位法测量色度色散的过程,解析了进行色度色散补偿的必要性,给出了啁啾光纤光栅进行色度色散补偿的原理,并对单模光纤的发展动态做了阐述.     

混沌半导体激光器研究进展

混沌激光具有宽频谱、类噪声的特点，已广泛应用于通信、传感和激光雷达等领域.半导体激光器因体积小、性能稳定、成本低等优势而成为产生混沌激光的主要光源.传统光反馈混沌半导体激光器信号带宽窄，存在时延特征，且大多为分立器件构成的系统.针对以上问题，综合介绍了近年来在混沌激光带宽增强、时延特征抑制和集成化混沌激光器方面的研究进展，并对混沌半导体激光器的发展趋势和应用前景进行展望.     

混沌系统的同步研究

混沌控制与混沌同步现今已成为混沌和控制领域的研究热点,文章介绍了各种混沌同步方法,并结合实例运用Matlab编程进行了数值模拟．     

锥形光子晶体光纤的色散缓变特性研究

锥形光子晶体光纤具有色散缓变特性,能有效抑制高斯脉冲展宽,本文利用全矢量等效折射率模型计算了一种全新的锥形光子晶体光纤,研究发现这种锥形光子晶体光纤具有初始色散值可调节性,如设计近零色散和高负色散等,剖面色散为直线型、类指数型等多种可能方式,可以进行色散的自补偿等优点,数值模拟和分析表明这种色散缓变的锥形光子晶体光纤相比传统的色散缓变光纤具有更多的优越性和实用性．     

简单记忆混沌系统同步控制的研究

本文研究了用非线性函数耦合法控制混沌系统同步问题,提出利用配置具有全部负实部特征值的满秩常数矩阵的误差函数,来寻获同步控制器、实现混沌同步的方法。用该方法实现含广义记忆元件的简单记忆混沌系统的同步,验证了该混沌同步方法的有效性和同步控制器的易寻获性。     

新混沌系统的全局渐进同步控制研究

对非线性控制混沌同步的理论方法做系统的描述。基于修改的Lyapunov稳定性理论,提出设计一个控制器就可以实现两个系统的同步的方法,它的优点是不需要计算系统的条件Lyapunov指数。基于Lyapunov稳定性理论和非线性控制方法,在初值不同的情况下,选取合适的控制器,使得两个相同的混沌系统以及Chen混沌系统和新的混沌系统实现全局渐进同步。运用Matlab仿真做出两个混沌系统的同步动态误差图,验证了本方法的有效性。     

基于TS-DFT高速光谱解调的FBG温度分布检测

基于时间拉伸-色散傅里叶变换（time-stretch dispersive Fourier transformation,TS-DFT）技术实现了光纤布拉格光栅反射谱高速解调。解调系统由锁模激光器、环行器、色散补偿光纤、参考光栅、传感光栅以及数据采集和处理模块组成。实验得到了传感光栅在不同温度场下的时域映射光谱,通过与光谱仪测量光谱对比,验证了系统高速光谱解调能力,解调速率为51.2 MHz。结合光谱反演算法得到了沿光栅轴向的温度分布,空间分辨率为200μm,实现了传感光栅高速、高空间分辨率温度传感。     

一个新混沌系统的自适应同步

利用自适应控制的方法,给出了一个新混沌系统的同步控制器和参数自适应律,使两个恒等系统达到了自适应同步同时识别未知参数.该控制器设计简单,易于实现,数值仿真表明所提方法具有效性.     

基于耦合映像格子混沌系统的Hash函数构造

针对Hash函数构造的需要,基于耦合映像格子混沌系统提出了一种新的Hash函数构造方法. 该算法利 用消息明文分组实现对混沌初值、混沌系统参数和耦合系数的调制,将消息明文分组变换后直接映射到耦合映像 格子混沌系统的参数空间. 理论分析和数值仿真表明,该文提出的新算法对混沌初值、混沌系统参数和耦合系数变 化高度敏感,具有良好的单向性、置乱性和强的抗碰撞性.     

四维超混沌系统及其投影同步的电路实现

该文基于三维混沌系统,通过引入非线性状态反馈控制器构造一个四维系统,并对四维系统的Lyapunov 指数谱、分岔图等动力学行为进行分析. 分析结果表明,四维系统具有两个正的Lyapunov指数,是一个超混沌系统. 根据线性系统稳定性理论,构造了四维超混沌系统的投影同步方案,实现同结构超混沌系统的投影同步. 在此基础上设计了四维超混沌系统的投影同步电路,由反相加法器、积分器、反相器和乘法器四部分组成. 对所设计的电路进行实验,给出的实验结果与数值仿真结果一致.     

三阶群速度色散导致超短脉冲畸变的研究

本文基于超短光脉冲在单模光纤中传输时满足的高阶修正的非线性薛定谔方程理论,在仅考虑光纤三阶色散效应时,推导出无啁啾的高斯脉冲沿单模光纤传输时脉冲变化的表达式,并对理论结果进行了数值模拟,分析了脉冲产生畸变的影响因素,结果表明,三阶色散效应会引起超短光脉冲的一个沿形成非对称的拖尾振荡结构,脉冲形状发生严重畸变,降低输出的信噪比(SNR),导致光信号传输质量的下降．     

一类具时滞的超混沌系统的稳定性及控制分析

研究一类新的超混沌系统的动力学性质,通过时滞反馈控制方法实现对该系统混沌控制的目的。分析具时滞的超混沌系统的平衡点的稳定性和Hopf分支的存在性,利用多时间尺度方法推导出具时滞超混沌系统Hopf分支的规范型,对极坐标下的规范型给出判断Hopf分支方向及分支周期解稳定性的判别准则,从理论上实现将混沌系统控制成为稳定状态。数值仿真结果验证了理论分析的正确性。