光纤环状激光器和偏振位移键控在光混沌通信中应用的研究

摘要

本论文致力于混沌保密光通信技术的理论研究和仿真实验。一方面深入研究基于半导体光放大器(SOA)的光纤环状激光器的工作原理及其主要特性，建立一种基于SOA环状激光器的混沌通信系统；另一方面，对偏振移位键控(PoISK)技术的应用进行深入的研究，力求一种能应用于混沌保密通信系统中的新方案。 第一章将对混沌的概念，混沌保密通信的发展背景，以及混沌通信的几种主要技术进行介绍。同时对混沌通信今后发展动态进行展望，并将介绍本论文各章主要内容。 第二章，将从理论方面对混沌、混沌保密通信进行详细分析，并详细说明混沌保密通信中用到的四种技术的工作原理。 第三章，对半导体光放大器(SOA)的基本工作原理进行分析，包括SOA的带宽、增益饱和、放大器的噪声，并精确研究SOA的动态特性，总结SOA的线性以及非线性应用，最后讨论基于SOA的光纤环状激光器的工作原理。 第四章，首先介绍偏振移位键控(PoISK)技术基本工作原理，对其主要特性进行研究。其次进一步讨论目前几种主要的PoISK系统工作原理，并对它们的技术特点分别进行介绍。最后提出一种基于4-PoISK调制技术的光通信系统，并给出仿真结果。 第五章，对采用PoISK调制技术和混沌光学系统相结合的混沌保密光传输系统从理论和实验研究进行汇报。该研究采用一个基于SOA的光纤环状激光器作为混沌信号发射系统，利用SOA本身的互相位调制机理，通过信号光的输入来控制光纤环中传播光束的相位，以达到将传输信息调制到混沌信号的偏振态上。在实验上对实验系统性能进行测试，给出一个采用比特率为630Mbit/s，距离为5公里的混沌光传输实验结果。其次，对该实验中用到的高速减法器进行硬件设计，及性能测试。最后，用VPI仿真软件对基于SOA光环状激光器进行了仿真。 最后总结全文。

目录

文摘

英文文摘

第一章绪论

第二章混沌保密通信

第三章半导体放大器(SOA)及基于SOA的光纤环状激光器

第四章PoISK调制光通信

第五章基于SOA的光纤环状激光器在PoISK调制混沌保密光通信中的应用

结束语

致谢

攻读硕士学位期间发表的学术论文