基于光注入放大自发辐射抑制延时的混沌激光装置制造方法及图纸

本发明专利技术属于混沌激光技术领域，公开了一种基于光注入放大自发辐射的混沌激光延时抑制装置，包括激光器、偏振片，光环形器、第一分束器、自发辐射源和第二分束器；所述激光器发出的光经所述偏振片后从所述光环形器的第一端口进入，第二端口射出后经所述第二分束器分为两束光，其中一束与所述自发辐射源的出射信号一起经第一分束器后从所述光环形器的第三端口进入，第一端口出射后依次返回偏振片和激光器，另一束输出延时抑制的混沌激光。本发明专利技术可以实现输出混沌光延时特性的有效抑制，为抑制分布反馈式半导体激光器外腔延时特性提供新的手段。

【技术实现步骤摘要】
基于光注入放大自发辐射抑制延时的混沌激光装置
本专利技术涉及混沌激光领域，具体涉及一种基于光注入放大自发辐射抑制延时的混沌激光装置。
技术介绍
分布反馈式半导体激光器属于B类激光器，分布反馈式半导体激光器体积小、机械稳定性好、输出光的频宽窄、在高速调制状态下能稳定工作、中心波长稳定在1550nm、输出激光波长受温度影响很小，所以可以直接耦合进入单模光纤而用于光通信。外部扰动下其输出混沌激光信号的带宽可以达到GHz量级，并且具有复杂的动力学行为，所以分布反馈式半导体激光器可以广泛应用于混沌保密通信、混沌激光雷达以及作为物理熵源生成高速真随机数等领域。在混沌保密通信中信号的传输速率取决于作为载波信号的混沌激光的带宽，所以高混沌激光带宽是能够实现大容量、高速率的混沌保密通信的核心技术之一。另一方面由于激光器的外腔反馈作用，会导致输出的混沌激光中产生明显的外腔延时特性，这严重制约混沌激光的应用邻域，极大地降低了其应用价值。例如在混沌保密通信方面，攻击者可以根据外腔延时特性重建信号发射机和接收机的具体结构，因而会危及信息传输的保密性；对于基于混沌激光作为物理熵源的高速随机数发生器而言，外腔延时特性的出现会导致混沌激光中出现弱周期性，这就降低了混沌激光的无序性，从而将劣化生成的真随机数的性能；外腔延时特性的存在也会降低混沌激光雷达和光时域反射仪的测量精度，甚至会造成目标的误判。因此，在混沌激光的应用领域，采取相应的措施来抑制半导体激光器输出混沌光的自相关性（本文主要是外腔延时特性会使自相关函数曲线出现延时特征峰，所以抑制半导体激光器输出混沌光的自相关性就是抑制其延时特性）、外腔延时特性并提高混沌激光的带宽是很有意义的，成为国内外的研究热点。
技术实现思路
本专利技术为了解决由于激光器的外腔反馈作用导致输出的混沌激光中产生明显的外腔延时特性的问题，提出了一种基于光注入放大自发辐射抑制延时的混沌激光装置。为了解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案为：一种基于光注入放大自发辐射的混沌激光延时抑制装置，包括激光器、偏振片，光环形器、第一分束器、自发辐射源和第二分束器；所述激光器发出的光经所述偏振片后从所述光环形器的第一端口进入，第二端口射出后经所述第二分束器分为两束光，其中一束与所述自发辐射源的出射信号一起经第一分束器后从所述光环形器的第三端口进入，第一端口出射后依次返回偏振片和激光器，另一束输出延时抑制的混沌激光。所述自发辐射源的自发辐射波长与所述激光器（1）的出射波长相同，且自发辐射强度在-27dB到-6dB之间。所述自发辐射源包括放大自发辐射源、第一光衰减器、滤波器和光隔离器，所述放大自发辐射源输出的自发辐射信号经光衰减器调整信号大小，再经滤波器实现1nm窄带滤波后，通过光隔离器入射至所述第一分束器。所述放大自发辐射源的型号为OS8143-17型放大自发辐射光源，所述滤波器采用中心波长1550nm，滤波带宽1nm的BPF-1X1-P-1550-900L-FA-1型光纤滤波器，所述激光器采用型号为LS-1550-SM的分布式反馈半导体激光器。所述第一分束器和第二分束器为1×2的50：50光纤耦合器。所述的一种基于光注入放大自发辐射的混沌激光延时抑制装置，还包括第二光衰减器，所述第二光衰减器设置在所述光环形器的第二端口与第一分束器之间，用于调节经第一分束器返回激光器的激光强度。所述的一种基于光注入放大自发辐射的混沌激光延时抑制装置，还包括第三分束器、光电探测器和示波器，所述第三分束器设置在所述第二分束器输出的混沌激光光路上，用于将输出的混沌激光分出一部分入射至所述光电探测器进行探测，所述示波器用于显示所述光电探测器的探测信号。本专利技术与现有技术相比具有以下有益效果：本专利技术提供了一种基于光注入放大自发辐射抑制延时的混沌激光装置，通过光注入放大自发辐射抑制混沌激光外腔延时，大大拓宽混沌激光的应用邻域，极大地提高了其应用价值。例如在混沌保密通信方面，攻击者可以根据外腔延时特性重建信号发射机和接收机的具体结构，抑制延时特性就会提高信息传输的保密性；对于基于混沌激光作为物理熵源的高速随机数发生器而言，外腔延时特性的出现会导致混沌激光中出现弱周期性，抑制延时特性就会提高混沌激光的无序性，从而将优化生成的真随机数的性能；外腔延时特性的存在也会降低混沌激光雷达和光时域反射仪的测量精度，抑制延时特性就会遏制目标的误判。附图说明图1是本专利技术实施例提供的一种基于光注入放大自发辐射抑制延时的混沌激光装置的结构示意图。图2光注入放大自发辐射前后系统输出混沌光的自相关函数图；图3是光注入放大自发辐射前后系统输出混沌光的时序图。图4是光注入放大自发辐射前后系统输出混沌光的排序熵，排序熵用于分析图3时间序列的复杂程度，注入前后排序熵表征反馈延迟附近的时间延迟可从H(p)=1.785提升至H(p)=0.791，可见，光注入放大的自发辐射可明显抑制混沌激光的时间延迟，同时提高混沌信号的复杂度。图中：1-激光器；2-偏振片；3-光光环形器；4-第一光学分束器；5-光隔离器；6-滤波器；7-第一光衰减器；8-放大自发辐射源；9-第二光衰减器；10-第二光学分束器；11-光电探测器；12-示波器。具体实施方式为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术的一部分实施例，而不是全部的实施例；基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。如图1所示，本专利技术实施例提供了一种基于光注入放大自发辐射的混沌激光延时抑制装置，包括激光器1、偏振片2，光环形器3、第二光衰减器9、第一分束器4、自发辐射源和第二分束器10。所述激光器1发出的光经所述偏振片2起偏后从所述光环形器3的第一端口a进入，第二端口b射出后经第二衰减片9入射到第二分束器10，经所述第二分束器10分为两束光，其中一束与所述自发辐射源8的出射信号一起经第一分束器4后从所述光环形器3的第三端口c进入，然后经第一端口a出射后依次返回偏振片2和激光器1。具体地，本实施例中，所述自发辐射源的自发辐射波长与所述激光器1的出射波长相同，且自发辐射强度在-27dB到-6dB之间。进一步地，如图1所示，本实施例中，所述自发辐射源包括放大自发辐射源8、第一光衰减器7、滤波器6和光隔离器5，所述放大自发辐射源8输出的自发辐射信号经光衰减器7调整信号大小，再经滤波器6实现1nm窄带滤波后，通过光隔离器5入射至所述第一分束器4。进一步地，本实施例中，所述放大自发辐射源8的型号为OS8143-17型放大自发辐射光源，所述滤波器6采用中心波长1550nm，滤波带宽1nm的BPF-1X1-P-1550-900L-FA-1型光纤滤波器，所述激光器1采用中心波长为1550nm，型号为LS-1550-SM的分布式反馈半导体激光器。进一步地，本实施例中，所本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于光注入放大自发辐射的混沌激光延时抑制装置，其特征在于，包括激光器（1）、偏振片（2），光环形器（3）、第一分束器（4）、自发辐射源（8）和第二分束器（10）；/n所述激光器（1）发出的光经所述偏振片（2）后从所述光环形器（3）的第一端口进入，第二端口射出后经所述第二分束器（10）分为两束光，其中一束与所述自发辐射源（8）的出射信号一起经第一分束器（4）后从所述光环形器（3）的第三端口进入，第一端口出射后依次返回偏振片（2）和激光器（1），另一束输出延时抑制的混沌激光。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于光注入放大自发辐射的混沌激光延时抑制装置，其特征在于，包括激光器（1）、偏振片（2），光环形器（3）、第一分束器（4）、自发辐射源（8）和第二分束器（10）；
所述激光器（1）发出的光经所述偏振片（2）后从所述光环形器（3）的第一端口进入，第二端口射出后经所述第二分束器（10）分为两束光，其中一束与所述自发辐射源（8）的出射信号一起经第一分束器（4）后从所述光环形器（3）的第三端口进入，第一端口出射后依次返回偏振片（2）和激光器（1），另一束输出延时抑制的混沌激光。


2.根据权利要求1所述的一种基于光注入放大自发辐射的混沌激光延时抑制装置，其特征在于，所述自发辐射源的自发辐射波长与所述激光器（1）的出射波长相同，且自发辐射强度在-27dB到-6dB之间。


3.根据权利要求1所述的一种基于光注入放大自发辐射的混沌激光延时抑制装置，其特征在于，所述自发辐射源包括放大自发辐射源（8）、第一光衰减器（7）、滤波器（6）和光隔离器（5），所述放大自发辐射源（8）输出的自发辐射信号经光衰减器（7）调整信号大小，再经滤波器（6）实现1nm窄带滤波后，通过光隔离器（5）入射至所述第一分束器（4）。


4.根据权利要求3所述的一种...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭龑强，刑梦宇，刘彤，郭晓敏，
申请(专利权)人：太原理工大学，
类型：发明
国别省市：山西;14