导读:本文包含了光电反馈论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译,主要关键词:光电,反馈,激光器,动力学,偏振,混沌,振荡器。
光电反馈论文文献综述
潘明,孟义朝,陈振炜[1](2018)在《双延时反馈光电振荡系统产生混沌激光的动力学特性》一文中研究指出在光电振荡器(OEO)混沌系统的基础上,将混沌激光输出重新反馈到马赫-曾德尔调制器(MZM),使原系统的增益系数发生动态变化,同时在系统中引入第二个时间延迟。从理论上研究了改进后混沌系统的反馈时间和反馈强度对系统复杂性和延时特征的影响。仿真结果表明:光反馈OEO输出的混沌激光更复杂,延时特征更低。当光反馈的延时时间与光电反馈的延时时间相同时,光反馈OEO系统表现出较好的混沌动力学特性。该方法在不过多增加系统成本的前提下,可产生更复杂的混沌信号,同时可以降低信号延时特征,有利于提高通信系统的安全性。(本文来源于《中国激光》期刊2018年06期)
来天皓[2](2018)在《光电振荡器反馈控制系统的研究与应用》一文中研究指出在军事、通讯等领域中,高质量的微波信号源起到了至关重要的作用。传统的电子器件受到速率瓶颈的影响,无法产生和处理高速信号。光电振荡器是一种新型的信号发生装置,可以产生高频率、高品质的微波毫米波信号,并同时具备光和电两种输出,是理想的微波信号源。本文首先介绍了经典单环路结构光电振荡器的基本原理,对光电振荡器的起振条件、响应函数、起振频率和幅度等参数进行了推导,对光电振荡器的频谱和噪声性能进行了分析。介绍了光电振荡器实用化过程中存在的主要问题以及解决方案。针对光电振荡器输出频率不稳定的问题,需要采用反馈控制系统对输出信号的频率进行补偿。本文通过理论分析和实验验证相结合的方法,从控制器和受控对象的调节范围、对系统的影响程度、受外界环境因素的影响程度、系统复杂度和成本等角度出发,对各种反馈控制方案进行比较和研究。针对传统反馈控制系统的误差检测方案中存在的问题,本文提出了两种新型的误差检测方式。对这两种方式的原理进行了分析,并应用反馈控制机制搭建光电振荡器系统进行实验验证。实验结果表明,采用这两种方案均可以提高光电振荡器的稳定性,同时避免使用外部参考源,可以适用于可调谐的光电振荡器系统。最后,设计了控制系统电路,制作了光电振荡器实用化样机。(本文来源于《浙江大学》期刊2018-01-15)
申帅,张葆,李贤涛,张士涛[3](2017)在《基于伪微分和加速度反馈的航空光电稳定平台控制方法》一文中研究指出为了提高航空光电稳定平台的扰动隔离度,在传统平台的电流反馈、速度反馈、位置反馈的基础上增加了高增益加速度反馈,并利用伪微分反馈的控制技术设计出新的控制器来代替传统的速度反馈的PI控制器。实验结果表明,在模拟转台以1°、0~2.5 Hz的正弦干扰下,相对于传统的航空光电稳定平台,基于伪微分和加速度反馈控制的光电稳定平台的阶跃响应超调量减小了约7.8%,扰动隔离度提高了约8.7 d B;相对于基于PI控制器和加速度反馈控制的航空光电稳定平台,基于伪微分和加速度反馈控制的光电稳定平台的阶跃响应超调量减小了约2.6%,且平台的过渡过程加快。该控制系统能够有效地抑制扰动力矩的影响,具有较好的通用性和实用性。(本文来源于《中国光学》期刊2017年04期)
施赛英[4](2017)在《带有光反馈的光电振荡强度混沌源及保密通信》一文中研究指出激光混沌源由于其输出宽频谱、高维超混沌以及传输速率快的特点而被广泛应用于保密通信系统的研究中。相较于基于激光器内部非线性的混沌系统,基于外部非线性的光电反馈系统由于其参数可控、加解密速度快及易于实现等优点在未来商务通信网路部署中具有较大的实用性。基于外部非线性的光电反馈系统目前存在的问题主要有:(1)在复杂度方面不占优势,复杂度有待提高;(2)输出携带时滞信息,抗延时分析能力有待提升;(3)参数空间和参数规模需要进一步扩大。解决以上问题最终目标均是进一步提高通信过程中的安全性。针对这些问题,本文提出了一种光反馈方式来增加光电反馈系统的复杂度和安全性。光反馈的引入实现了非线性反馈强度参数的混沌变化,光反馈回路引入新的延时,扩大了参数规模。针对该带有光反馈的光电反馈混沌系统,研究其Hopf分岔通往混沌的道路,采用分岔图和相图等定性方法确定其混沌状态,李雅普诺夫指数和排列熵等定量方法来比较其复杂度;安全性方面采用自相关函数和互信息等方法分析其抗攻击能力;最后建立其同步通信系统并分析同步性能及加解密。研究结果表明,光反馈方式可以提高最大李雅普诺夫指数、排列熵等复杂度指标,使系统获得更大混沌参数范围;明显减小了延时分析峰值,提高了抗延时分析能力,该系统能较好抑制系统延时信息,预示更高的安全性;在同步通信系统的实现中具有可控性高、同步性能较好的优点,可以实现GHz加解密的同步通信系统。此外,该系统还有实现简单,参数容易控制处理等优点。(本文来源于《华中科技大学》期刊2017-05-01)
杨欣[5](2017)在《光电反馈下1550nm VCSELs的非线性动力学特性研究》一文中研究指出半导体激光器在光反馈、光注入、光电反馈等外部扰动下可产生单周期、注入锁定、准周期、混沌等一系列丰富的非线性动力学行为,这些非线性动力学行为在光生微波、混沌保密通信、神经光子学、真随机数获取等领域有着巨大的潜在应用价值。与常规边发射半导体激光器(EELs)相比,垂直腔表面发射激光器(VCSELs)因具有更低的阈值电流、体积小、远场发散角较小、对光纤耦合损耗低、易实现动态单纵模输出和易于大规模集成等优点而备受关注。特别地,位于光纤通信窗口的长波长(1310 nm-1550 nm)VCSELs因易于与现有光纤系统兼容而成为了近年来的研究热点。目前基于VCSELs非线性动力学特性的研究主要集中在光反馈和光注入两种方式,对光电反馈下VCSELs非线性动力学特性的研究大多基于理论分析,而相关的实验报道还较少。因此,实验研究光电反馈下1550 nm VCSELs的非线性动力学特性具有一定的应用价值。本文实验研究了光电正反馈和光电负反馈两种扰动下1550 nm VCSELs的动力学特性,并分析了这些动力学态的演化路径。研究结果表明:当光电正反馈和光电负反馈强度固定不变时,在不同的偏置电流下1550 nm VCSEL可表现出规则脉冲态、准周期态、混沌脉冲态等非线性动力学态。固定偏置电流,调节光电正反馈或光电负反馈强度,1550 nm VCSEL也可呈现规则脉冲态、准周期态、混沌脉冲态等丰富的非线性动力学状态。在光电正反馈下,对于较小偏置电流和弱反馈强度,激光器主要工作在稳态;随着偏置电流的增加,1550 nm VCSEL输出的动力学态在较大的一个偏置电流范围内随光电正反馈强度的增加以规则脉冲态-准周期态-规则脉冲态的方式循环演化;在光电负反馈下,对于较小偏置电流和弱光电负反馈,激光器仍工作在稳态,随着偏置电流增加,VCSEL输出的动力学态通常随负反馈强度的增加以规则脉冲态-准周期态-规则脉冲态的方式循环演化到混沌脉冲态,但当偏置电流增加到一定值后,1550 nm VCSEL输出的动力学态随负反馈强度的增加主要以规则脉冲态-准周期态-混沌脉冲态的方式循环演化。此外,我们给出了激光器在这两种光电反馈下的非线性动力学状态在偏置电流和反馈强度构成的参数空间的分布。(本文来源于《西南大学》期刊2017-04-01)
黄守文[6](2017)在《光电反馈垂直腔表面发射激光器双稳特性的研究》一文中研究指出垂直腔表面发射激光器(vertical cavity surface emitting lasers,VCSELs)因有源区小,阈值电流低,易集成二维激光阵列,造价低廉以及容易与光纤耦合等优点而受到广泛的关注。特别地,VCSELs有源区的圆形对称结构和各向异性的增益材料导致它的基横模具有较差的偏振稳定性,当偏置电流、温度等参量改变时,两相互正交的偏振分量(X-PC和Y-PC)可能发生相互转换,即出现偏振开关(PS)。此外,研究表明VCSELs在光反馈、光注入等外部扰动下也会发生PS现象,且当电流、反馈强度等系统参量沿不同路径变化时,系统在相同的参量下两正交偏振分量输出的能量可能不同,即出现偏振双稳(PB)现象。VCSELs这种PB现象在光学逻辑开关、光互连、光存储等领域具有巨大的潜在应用价值。目前,关于外部扰动下VCSELs的偏振双稳特性研究主要集中在光反馈和光注入的情况,而光电反馈情况的研究相对较少。因此,本文实验研究了光电正反馈和光电负反馈两种情况下1550 nm-VCSEL的偏振双稳特性,讨论了反馈强度对PS的开关点电流大小和PB宽度的影响。研究结果表明:自由运行1550 nm-VCSEL在逐渐增加或逐渐减少注入偏置电流的过程中会发生I类PS或II类PS,且这两种类型PS的开关点出现在不同的电流值处,即自由运行1550 nm-VCSEL可呈现出偏振双稳(PB)特性;引入光电正反馈后,两类PS的开关点电流将随反馈强度的变化而有所改变,当反馈强度相对较小时,I类PS和II类PS的开关点电流几乎与自由运行的情况保持一致,随着反馈强度的增加,两类PS开关点电流将发生改变,且双稳环宽度呈现出逐渐减小的趋势;引入光电负反馈后,随着反馈强度的加大,I类PS和II类PS的开关点电流总体向更小电流方向移动,但变化趋势相对复杂,其双稳环宽度总体上呈现下降的趋势,且下降过程中伴随着较大波动。(本文来源于《西南大学》期刊2017-04-01)
陈建军[7](2017)在《光注入及光电反馈垂直腔面发射激光器的非线性动力学特性研究》一文中研究指出垂直腔面发射激光器(Vertical-cavity surface-emitting laser,VCSEL)是一种垂直表面发光的新型半导体激光器,结构和制作工艺的不同导致VCSEL具有阈值电流低、光纤耦合效率高、动态单纵模工作、制作成本低廉以及易于集成高密度二维阵列等独特的优势,其有望在光通信、光信息处理、并行光互连等重要应用领域取代常规的边发射型半导体激光器(Edge-emitting laser,EEL)。近年来的研究表明,在合适的光扰动或电扰动下,VCSEL可以呈现出周期性脉冲、锁频、倍周期脉冲以及混沌脉冲等丰富多样的非线性动力学态;并且,VCSEL有源区对称的结构和增益介质弱的各向异性使其输出的偏振特性非常复杂,外部的光扰动或电扰动会导致VCSEL出现偏振转换(Polarization switching,PS)和偏振双稳(Polarization bistability,PB)这两种特殊的偏振动力学状态。当前,围绕这些偏振动力学特性的研究不仅为VCSEL在全光开关、全光存储以及全光信息转换等相关技术领域的应用开辟了新的途径,而且对理解这些系统中非线性动力学态的产生和演化规律以及改善基于此类激光器器件的系统性能都具有非常重要的现实意义。基于此,本论文对VCSEL在光注入及光电反馈条件下的非线性动力学和偏振特性开展了理论和实验的研究,旨在深入剖析不同扰动环境下VCSEL系统所呈现的各类静态和动态特性,揭示这些复杂现象的外在表现形式和内在物理机制,并探寻VCSEL产生的非线性动力学、PS和PB的控制措施。主要研究内容及结论如下:1.基于VCSEL自旋反转模型,数值分析了正交光注入下VCSEL的非线性动力学特性。揭示了VCSEL两个正交偏振模式的非线性动力学态在不同注入条件下的产生及演化规律,确定了激光器在注入参数空间内的非线性动力学状态分布。数值模拟分析表明,激光器在合适的注入条件下可呈现强度诱导的PS效应,并且发生PS的参数区域往往伴随着两个模式之间的竞争或耦合。在注入参数空间内,不同偏置电流情况下VCSEL出现PS效应时所需的注入强度及输出动力学态特性均存在较大差异,系统可以通过合理地调节偏置电流、注入强度以及频率失谐等参量来有效控制VCSEL输出的非线性动力学状态。此外,提出了一种基于混沌光注入的主副VCSELs混沌系统,并对该系统产生混沌信号的带宽和复杂性演化进行数值分析。理论的分析表明,在正负频率失谐较大的区域,较大的注入强度有助于提高系统输出的两个偏振模式的混沌带宽;适当的反馈和注入条件可使系统输出混沌信号的复杂度显着提高,且其与宽带宽的混沌参数区域具有较大重合,在该参数重合区域,系统可输出具有宽带宽、高复杂度的混沌信号。2.理论研究了正交光注入1550 nm-VCSEL中强度诱导PS和PB产生的物理机理及其演化规律。结果表明,vcsel所呈现的偏振特性都与注入强度变化的路径紧密相关,系统在特定参数条件下可产生两种不同类型的强度诱导的pb效应。通过研究vcsel两个正交偏振模式沿不同注入路径时的非线性动力学状态的变化,揭示了系统在不同频率失谐情况下正/反向ps以及对应pb的变化规律。进一步的研究还表明,在偏置电流较小时,系统仅在较大的频率失谐区域出现pb效应,其宽度在正负失谐区呈现不同的变化趋势;而当偏置电流较大时,系统在较大失谐区域的pb宽度的变化与小电流情形类似,但在较小失谐区域,系统可产生无反向偏振开关的pb现象。根据系统产生pb的物理条件,详细分析了偏置电流和频率失谐参量空间内出现两类pb效应的分布情况。另外,考虑到可变偏振光注入具有更为丰富和灵活的扰动特点,搭建了可变偏振光注入1550nm-vcsel的实验系统,充分研究了注入光偏振角对强度及频率诱导pb特性的影响。研究表明,系统在特定的注入参数条件下存在着强度诱导pb效应的临界注入光偏振角,且此临界角度随频率失谐的增加而增大,在适当的参数范围内,更小的注入光偏振角度和更大的注入电流均有助于增加pb宽度;对于频率诱导的pb现象,注入光偏振角的变化对pb宽度也有着较大的影响。此外,通过正向及反向扫描注入光偏振角,可观察到偏振角度诱导的pb效应,对应的pb宽度与注入强度、频率失谐以及偏置电流均密切相关。通过合理选择注入光偏振角度和其它可控参量,系统可实现对不同类型pb的灵活调控。3.搭建了光电负反馈1550nm-vcsel的实验系统,对系统输出的非线性动力学特性进行了研究。研究发现光电反馈强度及偏置电流都会对系统输出的动态特性产生显着影响。在不同参数条件下,光电负反馈1550nm-vcsel可呈现规则脉冲态、准周期态、混沌脉冲态等丰富的非线性动力学行为。通过测定偏置电流和光电反馈强度参量空间内的动力学分布,可以发现激光器在较小偏置电流和弱光电反馈下主要工作在稳定状态,随着偏置电流的增加,激光器的输出通常会随反馈强度的增加以规则脉冲态-准周期态-规则脉冲态的方式循环演化,直到系统能够进入混沌状态;当偏置电流增加到一定值后,激光器输出的动力学态随反馈强度的增加则主要以规则脉冲态-准周期态-混沌脉冲态的方式循环演化。多种外部扰动下,vcsel的非线性动力学状态会更加丰富,其在参数空间范围可产生不同于单扰动时的动态特征分布,如何实现动力学行为的有效控制成为该类器件能否实际应用的关键。基于此,我们实验研究光电负反馈和正交光注入共同扰动下1550nm-vcsel的非线性动力学特性,发现混合扰动增加了系统的自由度,使vcsel输出的非线性动力学态相比于单一注入情况有更为复杂的变化规律。对于确定的注入条件,光电反馈强度的增加可导致系统输出准周期态和混沌态的参数区域逐渐增大,而发生单周期振荡和注入锁定的参数区域会逐渐减小,同时偏振模式发生PS时所需的注入强度也随之发生明显的变化。通过合理的调节系统扰动参量,VCSEL可实现丰富可控的非线性动力学态输出。4.基于光电负反馈1550 nm-VCSEL实验系统,详细研究了偏置电流诱导及光电反馈诱导产生的动力学态双稳的物理机理及其演化规律。分析表明,当偏置电流或光电反馈强度沿不同路径变化时,由于系统初始条件的不同,VCSEL输出的非线性动力学状态的变化规律并不完全一致,其可能在确定系统参数条件下呈现两种不同的动力学态输出行为,进而产生电流诱导或光电反馈诱导的动力学态双稳现象,此类态双稳的出现决定于VCSEL内部的非线性效应及其输出动力学状态对初始条件的高度敏感性。进一步的研究确定了电流或反馈诱导的动力学态双稳所需的参量范围,并且系统动力学态双稳的演化规律可由其输出动力学态的复杂性特征来清晰的表征。(本文来源于《西南大学》期刊2017-03-01)
包秀荣[8](2016)在《光电延迟反馈系统几种混沌路径的仿真分析》一文中研究指出对非线性光电延迟反馈系统的响应时间序列进行数值分析.模型反馈循环中加入带通滤波器,建立非线性光电延迟反馈系统的数学模型.用龙格-库塔数值分析方法,通过调节参数,发现两种产生混沌信号的路径.设置特定时,在低反馈增益情况下,系统输出快速方波信号或慢速周期震荡信号,随着反馈增益的增加,系统输出出现复杂周期信号或混沌breather现象;在高反馈增益时,系统输出从不同的动力特性变成混沌状态.(本文来源于《计算物理》期刊2016年04期)
黄守文,陈建军,夏光琼,杨欣,吴正茂[9](2016)在《光电反馈1550nm垂直腔表面发射激光器偏振双稳特性》一文中研究指出研究了光电反馈对1550 nm垂直腔表面发射激光器(1550 nm-VCSEL)中偏置电流沿不同路径连续变化而导致的偏振双稳特性的影响。研究结果表明:自由运行1550 nm-VCSEL的偏置电流在逐渐增加的过程中会产生Ⅰ类偏振开关(PS),而在电流逐渐减小的过程中会产生Ⅱ类PS,Ⅰ类PS和Ⅱ类PS的开关点电流具有不同的值,即自由运行1550 nm-VCSEL呈现出偏振双稳(PB)特性;引入光电正反馈后,Ⅰ类PS和Ⅱ类PS的开关点电流在不同的反馈强度下会有所改变,双稳环宽度随反馈强度的增加呈现逐渐减小的趋势;引入光电负反馈后,Ⅰ类PS和Ⅱ类PS的开关点电流随着反馈强度的增加变化比较复杂,双稳环宽度总体呈现下降的趋势,但下降过程中伴随着较大波动。(本文来源于《激光与光电子学进展》期刊2016年07期)
吴论生[10](2016)在《光电正反馈下1550nm-VCSEL的动力学特性研究》一文中研究指出基于自旋反转模型(SFM)理论研究1550nm垂直腔面发射激光器(VCSEL)在光电正反馈下的非线性动力学特性。在反馈延迟时间和反馈强度的参数空间,画出表示各种动力学状态的色图,从图中可以清晰看出各种状态的演变。同时随着反馈延迟时间变化,画出激光器输出功率极大值随光电反馈延迟时间变化的分岔图。仿真结果表明,通过改变光电反馈的延迟时间,1550nm垂直腔面发射激光器沿着一种准周期路径最终进入混沌状态。(本文来源于《科技创新与应用》期刊2016年14期)
光电反馈论文开题报告
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
在军事、通讯等领域中,高质量的微波信号源起到了至关重要的作用。传统的电子器件受到速率瓶颈的影响,无法产生和处理高速信号。光电振荡器是一种新型的信号发生装置,可以产生高频率、高品质的微波毫米波信号,并同时具备光和电两种输出,是理想的微波信号源。本文首先介绍了经典单环路结构光电振荡器的基本原理,对光电振荡器的起振条件、响应函数、起振频率和幅度等参数进行了推导,对光电振荡器的频谱和噪声性能进行了分析。介绍了光电振荡器实用化过程中存在的主要问题以及解决方案。针对光电振荡器输出频率不稳定的问题,需要采用反馈控制系统对输出信号的频率进行补偿。本文通过理论分析和实验验证相结合的方法,从控制器和受控对象的调节范围、对系统的影响程度、受外界环境因素的影响程度、系统复杂度和成本等角度出发,对各种反馈控制方案进行比较和研究。针对传统反馈控制系统的误差检测方案中存在的问题,本文提出了两种新型的误差检测方式。对这两种方式的原理进行了分析,并应用反馈控制机制搭建光电振荡器系统进行实验验证。实验结果表明,采用这两种方案均可以提高光电振荡器的稳定性,同时避免使用外部参考源,可以适用于可调谐的光电振荡器系统。最后,设计了控制系统电路,制作了光电振荡器实用化样机。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
光电反馈论文参考文献
[1].潘明,孟义朝,陈振炜.双延时反馈光电振荡系统产生混沌激光的动力学特性[J].中国激光.2018
[2].来天皓.光电振荡器反馈控制系统的研究与应用[D].浙江大学.2018
[3].申帅,张葆,李贤涛,张士涛.基于伪微分和加速度反馈的航空光电稳定平台控制方法[J].中国光学.2017
[4].施赛英.带有光反馈的光电振荡强度混沌源及保密通信[D].华中科技大学.2017
[5].杨欣.光电反馈下1550nmVCSELs的非线性动力学特性研究[D].西南大学.2017
[6].黄守文.光电反馈垂直腔表面发射激光器双稳特性的研究[D].西南大学.2017
[7].陈建军.光注入及光电反馈垂直腔面发射激光器的非线性动力学特性研究[D].西南大学.2017
[8].包秀荣.光电延迟反馈系统几种混沌路径的仿真分析[J].计算物理.2016
[9].黄守文,陈建军,夏光琼,杨欣,吴正茂.光电反馈1550nm垂直腔表面发射激光器偏振双稳特性[J].激光与光电子学进展.2016
[10].吴论生.光电正反馈下1550nm-VCSEL的动力学特性研究[J].科技创新与应用.2016