[发明专利]一种基于耦合混沌半导体激光器的全光逻辑门

说明书

本发明公开了一种基于耦合混沌半导体激光器的全光逻辑门，包括第一混沌激光器、第二混沌激光器、第一光分束器、第二光分束器、部分透射反射镜、第一光电检测器、第二光电检测器和运算放大器，所述第一混沌激光器、第一光分束器、第一光电检测器、运算放大器依次连接，所述第二混沌激光器、第二光分束器、第二光电检测器、运算放大器依次连接，所述第一光分束器、第二光分束器分别与部分透射反射镜的两侧连接；所述第一光分束器将所述第一混沌激光器的混沌载频分为两束光信号，所述第二光分束器将所述第二混沌激光器的混沌载频分为两束光信号。两个激光器之间存在功率误差，通过光电检测器检测两个激光器之间的功率差，就能得到系统输出的逻辑。

技术领域

本发明属于光信息技术领域，具体涉及一种基于耦合混沌半导体激光器的全光逻辑门。

背景技术

混沌是一种确定的类随机过程，由于其随机性使得混沌技术在在保密通信、图像加密以及信号检测等方面都有着广阔的应用前景。基于混沌技术的通信中，其拥有同步以及鲁棒性的性能，可以被用于信号的解调。在一个利用混沌载波进行传输的安全通信系统中，常常使用半导体激光器semiconductorlaser,SL相互耦合增加其自由度来产生混沌信号。而基于混沌耦合激光器全光逻辑门是全关通信中信息处理、编码等的重要器件，基于稳态激光器的逻辑门与光纤非线性的逻辑门已经有很多成功的案例，而基于混沌激光器的逻辑门相比其他类型的逻辑门具有安全性高、“0”与“1”对比度高、信噪比高的优点。

发明内容

基于混沌激光器的逻辑门的存在的优势，本发明提供了一种基于耦合混沌半导体激光器的全光逻辑门，采用本发明耦合混沌半导体激光器具有体积小、与光纤全兼容、抗电磁干扰能力、安全性高等优点，特别适于光通信系统技术中的应用。

本发明具体采用了以下技术方案：

一种基于耦合混沌半导体激光器的全光逻辑门，包括第一混沌激光器、第二混沌激光器、第一光分束器、第二光分束器、部分透射反射镜、第一光电检测器、第二光电检测器和运算放大器，所述第一混沌激光器、第一光分束器、第一光电检测器、运算放大器依次连接，所述第二混沌激光器、第二光分束器、第二光电检测器、运算放大器依次连接，所述第一光分束器、第二光分束器分别与部分透射反射镜的两侧连接；所述第一光分束器将所述第一混沌激光器的混沌载频分为两束光信号，所述第二光分束器将所述第二混沌激光器的混沌载频分为两束光信号。

优选的，还包括第一电幅度调制器和第二电幅度调制器，所述第一电幅度调制器、第二电幅度调制器分别与所述第一混沌激光器的输入端、第二混沌激光器的输入端连接。

优选的，还包括第一可变光衰减器和第二可变光衰减器，所述第一可变光衰减器设于所述第一光分束器、第一光电检测器之间，所述第二可变光衰减器设于所述第二光分束器、第二光电检测器之间。

优选的，还包括第一电放大器、第二电放大器，所述第一电放大器设于所述第一光电检测器、运算放大器之间，所述第二电放大器设于第二光电检测器、运算放大器之间。

优选的，还包括第一滤波器、第二滤波器，所述第一滤波器设于所述第一电放大器、运算放大器之间，所述第二滤波器设于所述第二电放大器、运算放大器之间。

优选的，所述的第一电放大器、第二电放大器的增益为20dB。

优选的，所述第一光分束器、第二光分束器的分光比都采用50:50。

优选的，所述第一混沌激光器、第二混沌激光器的偏置电流都采用17.3mA。

优选的，所述第一混沌激光器和第二混沌激光器的光反馈时间延迟是5纳秒。

优选的，所述第一混沌激光器和第二混沌激光器的透明载流子数为1.25×10⁸。