外场调控下的纳米激光时延隐藏及不可预测性提升

• 作者: 蒋培 周沛 李念强 穆鹏华 李孝峰
• 来源期刊: 物理学报
• 关键词: 纳米激光 混沌 不可预测性 时延
• 年，卷（期）: 2021,（11）
• 所属期刊栏目: 电磁学、光学、声学、传热学、经典力学和流体动力学|ELECTROMAGNETISM, OPTICS, ACOUSTICS, HEAT TRANSFER,CLASSICAL MECHANICS, AND FLUID DYNAMICS
• 页码范围: 109-118
• 页数: 10页
• 语种: 中文
• DOI: 10.7498/aps.70.20210049

摘要

纳米激光器作为未来实现光集成的重要光学元件,成为了近年来的研究热点之一,相应的结构工程及输出特性受到了广泛的关注.然而,纳米激光的非线性动力学方向上的研究却少有报道.本文基于纳米激光器的单模速率方程,应用排列熵复杂度量化工具分析了光反馈及光注入下的混沌纳米光源不可预测程度,并通过自相关函数进行时延表征.结果表明:增加线宽增强因子α、偏置电流Idc、减小增益饱和因子ε、自发辐射增强因子F、自发辐射耦合因子β都有利于提升混沌的不可预测性并抑制时延特征.而通过光反馈方式产生的混沌光源进一步注入到另一个纳米激光器,会带来额外的光场非线性作用,进一步地增强混沌激光的复杂度特性.此外,基于绘制频率失谐及注入强度下激光器输出的二维复杂度空间分布,确定了获取高不可预测度纳米激光混沌信号的参数范围.这对于实现低成本、小尺寸、高品质混沌光源的研究有重要推动作用.