一种时延特征抑制方法、半导体环形激光器及通信方法

本发明涉及一种时延特征抑制方法、半导体环形激光器及通信方法。

背景技术：

1、光学混沌由于其在安全光通信、高速随机比特产生和光子神经网络等领域的应用而受到了广泛关注。光学混沌可利用光电振荡器、光纤环形谐振器、光机械振荡器、半导体激光器(semiconductorlasers，sl)等器件产生。其中，sl是目前应用比较广泛的光学器件之一，利用延迟光反馈或光电反馈下的sl产生光学混沌信号具有结构简单、成本较低等优点。然而，这种方法所产生的混沌信号在与反馈长度相对应的时滞位置表现出很强的相关性，在一些文献中被称为时延特征(time-delaysignature,tds)。

2、半导体环形激光器(semiconductorringlaser,srl)是一种新型的激光器，它具有环形的谐振腔结构，并允许两个反向的模式，顺时针(clockwise,cw)模式和逆时针(counterclockwise,ccw)模式在腔内进行振荡。srl通过波导能直接与延迟线、分束器和探测器进行耦合，因此可应用在大规模的集成电路及芯片中。目前关于半导体环形激光器在外部扰动下的非线性动力学的研究已经有大量报道，其中nguimdo等人理论研究了srl在交叉光反馈的情况下输出的光混沌信号的tds，研究发现，通过增加srl的线宽增强因子，混沌信号的tds能够被有效抑制。但是，srl一旦制作完成，线宽增强因子很难改变，这就为该种技术来消除tds带来了局限性。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种时延特征抑制方法，该方法可以有效地消除srl在光反馈下产生混沌信号的时延特征，该方法用于抑制半导体环形激光器混沌输出的时延特征，所述半导体环形激光器输出的反馈光经滤波滤除与时间延迟所对应的频率成分，削弱混沌信号的时延特征。

2、在一些实施方式中，滤波中心频率与所述半导体环形激光器自由运行时的频率差值为0ghz--10ghz。

3、在一些实施方式中，滤波的带宽大于等于8ghz。

4、本发明还提供了一种半导体环形激光器，该激光器包括半导体环形激光器和滤波器，所述半导体环形激光器输出的反馈光经所述滤波器滤除与时间延迟所对应的频率成分，削弱混沌信号的时延特征。

5、本发明还提供了一种通信方法，该方法将目标信号通过强度调制加载到混沌信号上得到调制信号，利用混沌信用对通信信号进行隐蔽，所述混沌信号是经本发明提供的时延特征抑制方法削弱时延特征的混沌信号；调制信号同步到本地一个激光器上，经过解调、滤波获得目标信号。

6、本发明的有益效果是：本方法对半导体环形激光器的反馈光进行滤波，有效地消除了混沌信号中与时间延迟所对应的频率成分，达到削弱混沌信号的时延特征目的。

技术特征：

1.一种时延特征抑制方法，其特征在于，该方法用于抑制半导体环形激光器混沌输出的时延特征，所述半导体环形激光器输出的反馈光经滤波滤除与时间延迟所对应的频率成分，削弱混沌信号的时延特征。

2.根据权利要求1所述的时延特征抑制方法，其特征在于，滤波中心频率与所述半导体环形激光器自由运行时的频率差值为0ghz--10ghz。

3.根据权利要求1所述的时延特征抑制方法，其特征在于，滤波的带宽大于等于8ghz。

4.一种半导体环形激光器，其特征在于，该激光器包括半导体环形激光器和滤波器，所述半导体环形激光器输出的反馈光经所述滤波器滤除与时间延迟所对应的频率成分，削弱混沌信号的时延特征。

5.根据权利要求4所述的半导体环形激光器，其特征在于，所述滤波器的滤波中心频率与所述半导体环形激光器自由运行时的频率差值为0ghz--10ghz。

6.根据权利要求4所述的半导体环形激光器，其特征在于，所述滤波器的带宽大于等于8ghz。

7.一种通信方法，其特征在于，该方法将目标信号通过强度调制加载到混沌信号上得到调制信号，利用混沌信用对通信信号进行隐蔽，所述混沌信号是经所述权利要求1-3任意一项所述的时延特征抑制方法削弱时延特征的混沌信号；调制信号同步到本地一个激光器上，经过解调、滤波获得目标信号。

技术总结
本发明公开了一种时延特征抑制方法、半导体环形激光器及通信方法，该方法用于抑制半导体环形激光器混沌输出的时延特征，所述半导体环形激光器输出的反馈光经滤波滤除与时间延迟所对应的频率成分，削弱混沌信号的时延特征。本方法对半导体环形激光器的反馈光进行滤波，有效地消除了混沌信号中与时间延迟所对应的频率成分，达到削弱混沌信号的时延特征目的。

技术研发人员：李艳丽,蒋再富
受保护的技术使用者：荆楚理工学院
技术研发日：
技术公布日：2024/1/16