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光注入下外光反馈半导体激光器输出自相关特性

范燕  
【摘要】: 混沌信号是由动力学系统产生的类随机的确定性信号,具有对初始值敏感的特性,在时域中显示出类似噪声的特点,在频域里表现出宽带的特征。宽带混沌信号因其随机性和良好自相关特性,是雷达应用的理想信号。半导体激光器在引入外部扰动-外光反馈、光电反馈、外部光注入后可实现激光混沌输出,可为混沌雷达提供发射源。由于混沌雷达的定位精度取决于发射混沌信号的自相关特性,因此如何进一步改善混沌载波的自相关特性是提高混沌雷达性能的关键。 本文基于半导体激光器(SL)受到外部扰动(光反馈和光注入)下的速率方程组,着重研究反馈系数、延迟时间、注入强度和频率失谐对半导体激光器输出混沌信号自相关特性的影响。研究表明:上述四个参量对SL输出混沌信号的自相关函数曲线的半高全宽(FWHM)以及边峰抑制比(PSL)都有影响;通过合理选择各参量,可以使SL输出的混沌信号具有尖锐的自相关函数曲线分布,其FWHM可降到0.02ns,将其作为混沌雷达的混沌载波,可达到毫米级的定位精度。这比已有相关报道提高了一个量级。


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