本发明涉及光子集成混沌半导体激光器领域，具体为一种基于y型波导及单微环结构的集成混沌信号发生器。
背景技术：
1、混沌激光具有大带宽、宽频谱、低时延等特性，被广泛应用于激光雷达、混沌保密光通信、高速随机数生成等领域。而在实际中，由于半导体激光器具有体积小、重量轻等优势，所以通常用该器件来产生混沌激光。
2、如今，产生混沌激光的典型方式有三种：外腔光反馈、外部光注入、光电反馈。外腔光反馈是最常用的方式，因为它比较简单易于控制。其原理是激光器的输出光入射到反射镜上，有一部光分反馈回来，对激光器产生扰动，产生混沌激光。外部光注入的原理是存在两台激光器，一台激光器的输出光进入第二台激光器中，对第二台激光器产生扰动，最终第二台激光器输出混沌激光。光电反馈的原理是通过对光信号进行转换，使其成为电信号，通过一定的路径返回激光器中，对激光器进行扰动，最终产生混沌激光。然而，光反馈结构由于具有固定的反馈腔长，其输出具有一定的时延特征，会对随机数的产生造成影响，而且局限于半导体激光器的弛豫振荡频率，一般的混沌激光都具有明显弛豫振荡特征，对混沌激光的带宽也会产生影响。
3、针对以上问题，科学家们提出了多种方法以实现混沌激光的带宽增强、时延特征抑制。太原理工大学王安帮教授等研究了光反馈和连续光注入的混沌半导体激光器带宽增强的动态路径。通过光反馈产生的混沌激光的标准带宽从6.2ghz增加到了16.8ghz[opticsexpress,2013,21(12):14017-14035]。西南大学的吴加贵等人利用互注入结构实验产生了两组时延抑制的混沌激光[ieee photonics technol.lett.2011；23(12):759-761]。太原理工大学教授张明江和王安帮提出将混沌激光器注入光纤环形谐振器中，获得带宽大于26.5ghz、平坦度±1.5db的宽带混沌激光。此外，在光学谐振腔中加入光滤波器和光放大器，可以达到提高混沌激光的带宽的效果[journal of lightwave technology,2007,25(1):381-386]。以上结构都可以一定程度的增强带宽和抑制时延，但是都是分立器件搭建而成，并不利于集成。
技术实现思路
1、本发明克服现有技术存在的不足，所要解决的技术问题为：提供一种新型的混沌信号发生器，用以产生大带宽，低时延的混沌激光，以解决目前混沌信号发生器的存在的体积大、易受影响、功率不平坦、时延特征明显等问题。
2、为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：一种基于y型波导及单微环结构的集成混沌信号发生器，包括第一dfb芯片、第二dfb芯片、y型波导、微环波导、第一传输波导、第二传输波导和反馈端面；
3、所述第一dfb芯片的一个端面与第一传输波导的一端连接，第一传输波导的另一端与y型波导第一分支连接；所述第二传输波导的一端设置有反馈端面，另一端与y型波导的第二分支连接，y型波导的总线波导与第二dfb芯片的一个端面连接；
4、所述微环波导设置在第一传输波导与第二传输波导之间，微环波导的一侧与第一传输波导与在耦合a区耦合，微环波导的另一侧与第二传输波导与在耦合b区耦合。
5、优选地，所述的一种基于y型波导及单微环结构的集成混沌信号发生器，还包括硅基衬底，所述第一dfb芯片、第二dfb芯片、y型波导、微环波导、第一传输波导、第二传输波导和反馈端面均设置在硅基衬底上。
6、优选地，所述第一dfb芯片、第二dfb芯片的自由发射波长为1550nm，两端的出光端面均为自然界解离面。
7、优选地，所述y型波导的两个分支的分光比为1：1，夹角为4°。
8、优选地，所述反馈端面的反射率为0.2。
9、优选地，所述第一传输波导、第二传输波导与总线波导相互平行。
10、优选地，在耦合a区，所述第一传输波导与微环波导的间距均小于0.1μm，在耦合b区，第二传输波导与微环波导的间距小于0.1μm。
11、优选地，所述微环波导为圆形，其半径为0.5～0.7μm。
12、优选地，所述第一传输波导与微环波导的耦合效率为60％，第二传输波导与微环波导的耦合效率为60％。
13、本发明与现有技术相比具有以下有益效果：
14、1.本发明提供了一种基于y型波导及单微环结构的集成混沌信号发生器，使用了y型波导和微环波导，利用光反馈和互注入原理，使多路光分别扰动第一dfb芯片1和第二dfb芯片6，在第一dfb芯片1和第二dfb芯片6的另一输出端口产生混沌激光，由于微环波导存在动态相位，最终可以得到大带宽、低时延的混沌激光；
15、2.本发明仅包括微环波导和y型波导，拥有较低的损耗；
16、3.本发明器件可在硅基上集成，具有结构小、成本低等优点。
17、总之，本发明所提出的基于y型波导及单微环结构的集成混沌信号发生器的结构设计合理，可以用于产生大带宽、低时延的混沌激光。在微环波导和y型波导的低损耗作用及多路光扰动第一dfb芯片1激光器和第二dfb芯片6激光器的情况下，可以有效的解决传统方法产生混沌激光的窄带宽，时延特征信息明显的缺点，具有良好的实际应用前景。
1.一种基于y型波导及单微环结构的集成混沌信号发生器，其特征在于：包括第一dfb芯片(1)、第二dfb芯片(6)、y型波导(4)、微环波导(3)、第一传输波导(2)、第二传输波导(7)和反馈端面(8)；
2.根据权利要求1所述的一种基于y型波导及单微环结构的集成混沌信号发生器，其特征在于：还包括硅基衬底(9)，所述第一dfb芯片(1)、第二dfb芯片(6)、y型波导(4)、微环波导(3)、第一传输波导(2)、第二传输波导(7)和反馈端面(8)均设置在硅基衬底(9)上。
3.根据权利要求1所述的一种基于y型波导及单微环结构的集成混沌信号发生器，其特征在于：所述第一dfb芯片(1)、第二dfb芯片(6)的自由发射波长为1550nm，两端的出光端面均为自然界解离面。
4.根据权利要求1所述的一种基于y型波导及单微环结构的集成混沌信号发生器，其特征在于：所述y型波导(4)的两个分支的分光比为1：1，夹角为4°。
5.根据权利要求1所述的一种基于y型波导及单微环结构的集成混沌信号发生器，其特征在于：所述反馈端面(8)的反射率为0.2。
6.根据权利要求1所述的一种基于y型波导及单微环结构的集成混沌信号发生器，其特征在于：所述第一传输波导(2)、第二传输波导(7)与总线波导(5)相互平行。
7.根据权利要求1所述的一种基于y型波导及单微环结构的集成混沌信号发生器，其特征在于：在耦合a区，所述第一传输波导(2)与微环波导(3)的间距均小于0.1μm，在耦合b区，第二传输波导(7)与微环波导(3)的间距小于0.1μm。
8.根据权利要求1所述的一种基于y型波导及单微环结构的集成混沌信号发生器，其特征在于：所述微环波导(3)为圆形，其半径为0.5～0.7μm。
9.根据权利要求1所述的一种基于y型波导及单微环结构的集成混沌信号发生器，其特征在于：所述第一传输波导(2)与微环波导(3)的耦合效率为60％，第二传输波导(7)与微环波导(3)的耦合效率为60％。