[发明专利]基于DBR激光器的波长混沌信号发生装置

说明书

本发明公开了一种基于DBR激光器的波长混沌信号发生装置，包括：反射镜，DBR激光器，耦合器，光电探测器，电放大器，T型偏置器。DBR激光器的一部分输出光经过反射镜回到激光器有源区形成混沌光，DBR激光器输出的混沌光信号经过光电探测器转化为混沌电信号，该混沌电信号经过电放大器传输至T型偏置器，与外加偏置电流I₂叠加，共同控制DBR光栅区的偏置电流，使得DBR激光器输出一种以波长为动力学变量的高维混沌信号。

技术领域

本发明属于光通信技术领域，涉及保密光通信中混沌信号的产生，具体为一种基于DBR激光器的波长混沌信号发生装置。

背景技术

混沌信号是激光器输出不稳定的一种特殊形式，在一定的外部扰动下，激光器的输出信号（光强、相位、波长）在时域上随机变化，具有类似噪声的特性。

混沌激光光源在保密光通信、信号加密以及密钥分发等领域都有着重要的应用，这主要依赖于混沌信号的复杂度和不可预测性，目前，国内外学者基于不同的外部扰动装置提出了很多混沌信号发生装置，主要是基于光反馈、光注入、光电反馈等结构，这些研究产生的混沌信号主要是在强度方面产生丰富的非线性动力学。为了加强系统的保密性，希望得到高维混沌动力学。

波长混沌最早由Jean-Pierre Goedgebuer提出（Goedgebuer J P, Larger L,Porte H, et al. Chaos in wavelength with a feedback tunable laser diode[J].Physical Review E Statistical Physics Plasmas Fluids RelatedInterdisciplinary Topics, 1998, 57(57):2795-2798.），提出了一种由一个双电极DBR激光器和一个反馈环组成的结构，该信号发生系统是通过一个双折射板结构实现波长到功率的非线性变化，最终产生波长混沌的。该课题组还将波长混沌应用于混沌同步系统中的混沌信号发生系统（Larger L. Secure optical telecommunications using chaos inwavelength for signal transmission[C]// International Conference onCorrelation Optics. 1999.）。赵清春等人仿真研究了波长混沌的时延抑制等动力学特性（Zhao Q , Yin H , Shi W , et al. Identification and suppression of the timedelay signature of wavelength chaos[J]. Optical Review, 2016, 23(4):689-694.）。波长混沌是指在波长特性（区别与在功率强度特性）上呈现非线性动力学的状态，波长混沌信号具有高复杂性，是一种高维的混沌信号，可以保证混沌加密的高安全性。

因此本发明提出一种基于DBR激光器的波长混沌信号发生装置，该装置的非线性触发系统为DBR激光器与反射镜构成的单反馈系统。

发明内容

本发明目的是提出一种基于DBR激光器的波长混沌信号发生装置，该装置产生的混沌信号在波长特性上是混沌的，具有丰富的非线性动力学，该装置结构简单、稳定性强。

本发明是采用如下技术方案实现的：

一种基于DBR激光器的波长混沌信号发生装置，包括：反射镜，DBR激光器，80:20耦合器，光电探测器，电放大器，T型偏置器。

所述DBR激光器为两段式结构，包括光栅区和增益区，光栅区上设有光栅区电极，增益区上设有增益区电极。