（光学专业论文）基于单向耦合的vcsels的双信道混沌通信.pdf

西南大学硕士学位论文摘要 曼曼! ! 曼曼曼曼曼曼曼兰曼皇曼曼皇舅曼! 曼皇曼鼍曼鼍曼曼皇曼曼量。i i l - - 一一- - 一 - - - 曼曼皇曼曼曼寰 基于单向耦合的v c s e l s 的双信道混沌通信 光学专业硕士研究生：刘姣 指导教师：夏光琼教授 摘要 随着现代通信技术的不断发展，通信容量的不断增加，迫切需要研究开发具 有高速、高保密性的新一代信息安全保密技术。近来，国际上对基于半导体激光 器的光混沌及其在保密通信中应用的研究急剧升温，其技术的突破，必将对保密 通信，特别是对军事保密通信产生革命性的影响。而相对于常规的边发射半导体 激光器，作为新型量子阱半导体激光器的典型代表，垂直腔表面发射激光器 ( v c s l e s ) 具有低阈值电流，易于单纵模输出，大的调制带宽，易于集成等优点 而受到人们的广泛关注。但目前人们对v c s e l s 的混沌同步特性及其在保密通信 中的应用还缺乏深入的研究。 本文针对v c s e l s 输出存在两个可能正交偏振态的特点，提出了两种实现单 向双信道混沌通信系统方案：一种是基于平行光反馈和平行光注入下单向耦合 v c s e l s 同步系统( 简称平行系统) ，另一种是基于旋转光反馈和注入下单向耦合 v c s e l s 系统( 简称旋转系统) 。对这两种系统中的两个正交线偏振模和总输出的 混沌同步特性和混沌保密通信性能，内部参数失配对混沌同步质量的影响，以及 电流变化时两个线偏振模式强度差值的变化等进行了深入研究。研究结果表明： 在固定其他参数的情况下，在阈值电流附近时，平行系统中x 模占主导地位，y 模 极弱，随着电流的增大，平行系统中两个线偏振模式的强度差值逐渐减小，而旋 转系统中两个线偏振模式的强度始终相当；平行和旋转系统中两个线偏振模式和 总输出之间都能实现完全同步，但是旋转系统对内部参数失配表现出更好的容忍 性；在旋转系统中，分别加载在两个线偏振模式的传输信号能分别很好的解调出 来，但是在平行系统中，当电流较小时( x 模占主导地位) ，加载在x 模式上的信 号能很好的解调出来，而加载在y 模式上的解调结果比较差。但随着电流的增大， y 模逐渐增强，加载在y 模式上的信号也能被成功解调。 关键词：垂直腔表面发射激光器，双信道，混沌同步，保密通信 西南大学硕士学位论文a b s t r a c t d u a l - c h a n n e lc h a o s s y n c h r o n i z a t i o na n d c o m m u n i c a t i o nb a s e do n u n i d i r e c t i o n a l l y c o u p l e dv c s e l s m a j o r ：o p t i c s a d v i s o r ：p r o f g u a n g q i o n gx i a a u t h o r ：j i a ol i u a b s t r a c t t h es e c u r i t yo ft h ei n f o r m a t i o nt r a n s m i s s i o nh a sb e c o m em o r ea n dm o r ei m p o r t a n tw i t ht h e d e v e l o p m e n t o fm o d e mc o m m u n i c a t i o nt e c h n o l o g y i nr e c e n t y e a r s ，c h a o s a n dc h a o s s y n c h r o n i z a t i o no fs e m i c o n d u c t o rl a s e r s ( s l s ) h a sa t t r a c t e dm u c ha t t e n t i o nf o ri t s p o t e n t i a l a p p l i c a t i o n si n c u r ec o m m u n i c a t i o n s t h eb r e a k - t h o u g ho ft h i st e c h n o l o g yw i l lb r i n ga b o u t r e v o l u t i o n so ns e c u r ec o m m u n i c a t i o n s ，e s p e c i a l l yo nm a r t i a l c u l ec o m m u n i c a t i o n s c o m p a r e dt o t h ec o n v e n t i o n a le d g e - e m i t t i n gs e m i c o n d u c t o rl a s e r s ，t h ev e r t i c a l - c a v i t ys u r f a c e - e m i t t i n gl a s e r s ，a sa n rt y p ea n dt y p i c a lr e p r e s e n t a t i v eo fq u a n t u m - w e l ls e m i c o n d u c t o rl a s e r s f y c s e t s ) e x h i b i t s e v e r a ld e s i r a b l ec h a r a c t e r i s t i c ss u c ha sas m a l lt h r e s h o l dc u r r e n t , c i r c u l a rb e a m p r o f i l ew i t hn a l t o w d i v e r g e n c e ，s i n g l el o n g i t u d i n a lm o d ee m i s s i o n , w a f e r - s c a l et e s t i n ga n da r r a yc a p a b i l i t i e s t h e s e g r e a ta d v a n t a g e sh a v es t i m u l a t e dt h e i rd e v e l o p m e n ta n du s ei na p p l i c a t i o n s h o w e v e r , a tp r e s e n t , t h e d e e pp h y s i c a li l l s i 咖i n t oc h a o ss y n c h r o n i z a t i o no fv c s e l sa n di t sa p p l i c a t i o n si ns e c u l e c o m m u n i c a t i o n sa r el a c k i n g h lt h i sp a p e r , t w od u a l - c h a n n e lc h a o t i cs y n c h r o n i z a t i o nc o n f i g u r a t i o n sa 托p r o p o s e d , t a k i n g t h et w oo r t h o g o n a ll i n e a rp o l a r i z a t i o n ( l p ) s t a t e so ft h eo u t p u to fv c s e l si n t oc o n s i d e r a t i o n t w o s y s t e m sa r ec o n s t r u c t e do i lt h eb a s i so ft w ou n i d i r e c t i o n a l l yc o u p l e dv c s e l s o n ei sc a l l e dt h e p o l a r i z a t i o n - p r e s e r v e dc o u p l e ds y s t e m0 1 t h ep a r a l l e lc o u p l e ds y s t e mf o rs h o r t , w h e r eav c s e l s u b j e c t e dt op o l a r i z a t i o n - p r e s e r v e do p t i c a lf e e d b a c ki su s e da sat r a n s m i t t e ra n dt h eo t h e rv c s e l s u b j e c t e dt op o l a r i z a t i o n - p r e s e r v e do p t i c a li n j e c t i o ni su s e da sar e c e i v e r t h eo t h e ri sc a l l e dt h e p o l a r i z a t i o n - r o t a t e dc o u p l e ds y s t e mf o rs h o r t , w h e r eav c s e ls u b j e c t e dt op o l a r i z a t i o n - r o t a t e d o p t i c a lf e e d b a c ki su s e da sat r a n s m i t t e ra n dt h eo t h e rv c s e ls u b j e c t e dt op o l a r i z a t i o n - r o t a t e d o p t i c a li n j e c t i o ni su s e da sar e c e i v e r t h es y n c h r o n i z a t i o na n dc o m m u n i c a t i o np e r r o m m e e so f t h e s et w os y s t e m sa r en u m e r i c a l l yi n v e s t i g a t e d t h er e s u l t ss h o wt h a t , t h ea v e r a g e di n t e n s i t yo f xl p m o d ei sa l w a y se q u i v a l e n tt ot h a to f yl pm o d ef o rt h ec a s eo f p o l a r i z a t i o n - r o t a t e d 删c a lf e e d b a c k b u tf o rt h ec a s eo fp o l a r i z a t i o n - p r e s e r v e do p t i c a lf e e d b a c k , t h ea v e r a g ei n t e n s i f i e so ft h e s et w ol p u 西南大学硕士学位论文abstract 曼曼曼曼鼍曼曼曼曼蔓曼曼曼曼曼曼皇曼曼曼i i i ! ni , mmm m o d e sa r ev e r yd i f f e r e n t ；t h ed i f f e r e n c eb e t w e e nt h ea v e r a g ei n t e n s i f i e so ft w oo r t h o g o n a ll pm o d o s b e c o m e ss m a l l e rw i t ht h ec u r r e n ti n c r e a s e i nt h e s et w os y s t e m s ，c o m p l e t es y n c h r o n i z a t i o nc a l lb e a c h i e v e df o re a c hp a i ro fc o r r e s p o n d i n gl pm o d e sa n dt h et o t a lo u t p u t , r e s p e c t i v e l y h o w e v e r , c o m p a r e dw i t ht h ep a r a l l e lc o u p l e ds y s t e ms y s t e m , t h ep o l a r i z a t i o n - r o t a t e dc o u p l e d s y s t e mh a s h i g h e rt o l e r a n c et om i s m a t c h e dp a r a m e t e r s f u r t h e r m o r e ，i nt h ep o l a r i z a t i o n - r o t a t e dc o u p l e ds y s t e m , t h ee n c o d e dm e s s a g e sc a nb es u c c e s s f u l l ye x t r a c t e df o rb o t l lo fo r t h o g o n a ll pm o d e s b u ti nt h e p a r a l l e lc o u p l e ds y s t e m , o n l yt h ee n c o d e dm e s s a g e sm o d u l a t e do nx l pm o d ec a l lb es u c c e s s f u l l y d e m o d u l a t e dw h e nt h ec u r r e n ti ss m a h t h em e s s a g em o d u l a t e do nyl pm o d ec a l l s tb e s u c c e s s f u l l ye x t r a c t e du n t i lt h ec u r r e n ti n c r e a s et os o m ev a l u e k e y w o r d s ：v e r t i c a l - c a v i t ys u r f a c e - e m i t t i n gl a s e r ( v c s e l ) ，d u a l - c h a n n e l ，c h a o t i cs y n c h r o n i z 蛳o n ， h i 独创性声明 本人提交的学位论文是在导师指导下进行的研究工作及取得的 研究成果。论文中引用他人已经发表或出版过的研究成果，文中已加 了特别标注。对本研究及学位论文撰写曾做出贡献的老师、朋友、同 仁在文中作了明确说明并表示衷心感谢。 学位论文作者： 剀妖 签字日期： 矽p 年5 月p 日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解西南大学有关保留、使用学位论文的规 定，有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允 许论文被查阅和借阅。本人授权西南大学研究生院( 筹) 可以将学位 论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩 印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。 ( 保密的学位论文在解密后适用本授权书，本论文：坼保密， 口保密期限至年月止) 。 学位论文作者签名： 训披 导师签名：鸭免啄 签字日期：如p 年j 月 7 日 签字日期：2 - 0 0 年岁月f 口日 两南大学硕十学位论文 第一章绪论 第一章绪论 1 1 引言 随着计算机技术，信息技术和通信技术的迅猛发展，特别是有关信息基础结 构( 信息高速公路) 的概念和建设计划的提出，以计算机为核心的庞大信息网络正在 全世界范围内逐渐形成，信息已成为当今社会的一种重要财富。显然，在信息时代， 信息保密越来越受到人们的关注，人们对信息保密的也要求越来越高。保密通信 的要旨是用某种方法将被传送的信息加密。在接收端，只有掌握适当的密钥，才 能对收到的信息解密【1 1 ；否则即使信息被截取，也难以破译。i n t e r a c t 网作为普遍 使用的信息传输媒介，尽管它也具有一般性的保密功能，但其保密性远远不能满足 现代通信的需要。在网上通信，信息失密现象时有发生，利用计算机来窃取经济或 军事情报等犯罪活动不断发生，在这种情况下，寻找一个新的途径，采用新的保 密通信方法来确保网络通信的安全性，已迫在眉睫。 混沌与相对论、量子理论称为2 0 世纪的三大发现。许多自然现象和社会现象 都与混沌有着密切的关系，混沌信号具有长期不可预测性，高复杂性和抗截获能 力【2 , 3 】，微小的差别就可导致整个系统发生本质的变化，变得完全不相关。然而， 混沌系统本身是可确定的，只要系统方程、参数和初始条件相同，混沌信号就可 以再生和复制。这些特性都使得混沌特别适用于保密通信，为混沌保密通信提供 了可能【2 捌。因此，混沌保密通信研究的意义与影响是深远的。实现混沌保密通信 的关键就在于利用混沌信号的随机性和对初始条件的高度敏感性。如果入侵者截 获了一段信号，却不知道系统的参数配置和初始条件，就无法再生混沌信号，从 而从窃取信号中解调出隐藏在混沌中的有用信息。由于该保密方案将加密过程从 算法层降低到物理层，使得保密性大大增强，对解决信息安全提供了另一种可能。 但使用混沌信号进行保密通信，首先要实现混沌同步，混沌同步指的是对于 从不同初始条件出发的两个混沌系统，随时间的推移，它们的轨迹逐渐一致，即 发送端和接收端都产生相同的混沌载波。这样，混沌同步就成为混沌保密通信的 关键问题。 1 2 混沌同步及保密通信的研究进展概述 由于混沌运动对初始条件高度敏感，混沌运动不能同步的观点长期占支配地 位。直到1 9 9 0 年混沌同步取得了突破性的进展，美国海军实验室研究人员p e c o r a 和c a r r o l l 等人首次在电子电路中实现了混沌同步【4 1 。这一开创性的工作引起了各 国科学工作者的极大兴趣，从此开始了研究混沌同步的热潮。次年，p e c o r a 和c a r r o l l 提出了驱动响应的混沌同步方法【5 ，6 1 ，当混沌系统能分解成两个子系统，而且响应 西南大学硕士学位论文第章绪论 系统中所有的条件l y a p u n o v 指数为负时，在驱动系统和响应系统会产生同步效应。 随后，同步理论不断完善，基于混沌控制思想，h u b e n n n a 等提出自适应同步方法 【7 】，利用自适应控制技术自动调整系统的参数，控制混沌系统的相空间轨迹的不稳 定轨道达到同步。1 9 9 2 年，k p y r a g a s 提出了连续变量反馈微扰控制方法【8 j ，它不 仅能实现混沌控制，还能通过实现对非线性的连续控制，来减少系统达到同步的 时间。这种方法还发展出了线性和非线性反馈【8 , 9 】同步等分支。1 9 9 5 年，l k o c a r e v h 和v p a r l i t o z 在驱动响应的混沌同步方法基础上加以改进，提出了主动一被动的混 沌同步方法【1 1 , 1 2 】。这种方法的优点是可以不受限制地选择驱动信号的函数，具有广 泛的普遍性和实用性，更适用于混沌同步乃至超混沌同步。之后，混沌同步的研 究得到了蓬勃的发展，新的同步方案不断被提出。 混沌同步的应用范围很广，混沌通信是其中之一：1 9 9 3 年，k m c u o m o t 和 a v o p p e n h e i m 等人提出了混沌隐藏( c h a o t i cm a s k i n g , c m a ) 和混沌调制( c h a o t i c m o d u l a t i o n , c m ) 模拟通信【1 2 , 1 3 】，并在l o e r n z 混沌电路系统中实现了混沌同步和混 沌通信。d e d i e u 等提出了混沌数字键控( c h a o t i cs h i f tk e y i n g , c s k ) 等数字通信方式。 后来许多学者都提出了改进型的混沌数字通信方式，主要有c o o k ( c h a o t i co no f f k e y i n g ) t 1 4 1 ，o o p s k ( o n o f fp h a s es h i f tk e 徊曲【1 5 】等。在混沌保密通信中为了增加破 译信息难度，1 9 9 3 年，p e e o r a 和c a r r o l l 提出串联混沌系统的同步方法。随着同步 理论的研究和发展，1 9 9 4 年，d o u g l a s 等提出混沌数字调制解调方法，实现了多路 混沌数字保密通信，此外，h d e i e u 等提出了通过采样脉冲信号来控制电路混沌状 态的思想，随后两年，t s t o j n a o v k s i 等提出基于脉冲新的“混沌数字脉冲同步方 9 毒【1 6 ，1 7 】 1 ， o 但是人们对混沌同步及混沌通信的研究，目前研究最广泛的是在电路系统中， 但是在电路系统中带宽有限且有较高的传输衰减，使得其在远程有线通信中的应 用受到严重的限制，而这些方面正是激光系统的特长所在。激光混沌系统具有很 大的带宽和低的衰减，动力学行为复杂，对参数高度敏感，而光纤又不容易被其 它信号干扰，更适合用于进行高速远程通信【1 8 1 9 1 ，因而人们开始把注意力转移到 激光混沌保密通信中来。 1 3 激光混沌同步及保密通信的研究进展概述 早在1 9 9 0 年w i n f u l 和r a h m a n 等就在理论上预测了半导体激光器之间的混沌 同步【2 们，随后人们对各类激光器的同步展开了研究。1 9 9 4 年，r r o y 和i c s t h o m b u r g 在激光系统中实现了激光混沌同步【2 l 】，而t s u g a w r a 等也在实验室中实现了激光混 沌同步【2 2 】。同年，p c o l e t 等提出激光混沌数字通信思想【2 3 。随后，1 9 9 6 年、1 9 9 7 年，v a n n o v a z z i l o d i 利用p c 混沌同步和混沌反馈方法分别实现了注入激光混沌 2 西南大学硕士学位论文 第一章绪论 曼i i i m i 一一 一, _ _ 曼i 皇 系统和延时反馈激光混沌系统的同步，研究了参数失配的影响，并模拟了混沌隐 藏和混沌键控这两种加密方式，理论上实现了比特率为5 m h z 的随机方波信号在 该系统的保密通信 2 4 , 2 5 1 。1 9 9 9 年，a u c h i d e 等利用主动一被动混沌同步方法实现 了n d ：y v 0 4 激光器系统中长时间的稳定同步【2 6 1 。2 0 0 0 年，掺饵光纤激光器间的 混沌同步实现，并进行了信号实验传输【2 7 ，2 8 】；c j u a n g 等利用驱动一响应混沌同步 方法，实现了自脉动激光二极管激光混沌同步【2 9 】；h e c h e n 和j m l i u 提出了开环 激光混沌同步的方法；s s i v a p r a k a s a m 等利用混沌隐藏调制方法和混沌同步解调方 法，在实验上成功实现了9 5 k h z 方波在延时全光反馈外腔闭环半导体激光器 ( s e m i e o n d u c t o r l a s e r ，s l ) 混沌同步保密通信系统的加密和解密【3 0 1 。2 0 0 1 年，a u 出d a 等实验观察了多模半导体激光器单向耦合注入同步1 3 1 1 。同年，s s i v a p r a k a s a m 小组 在实验上实现了一个外腔光反馈半导体激光器与多个光混沌载波注入的接收系统 之间的同步【3 2 】，这为混沌波分复用的实现提供了可能。2 0 0 2 年，在全光反馈注入 半导体激光器混沌系统中，k k u s u m o t o 等实验观察了1 5 g h z 正弦信被调制到混沌 载波后，经信道传输后通过滤波器成功地恢复。采用附加混沌调制方法( a d d i t i v e c h a o sm o d u l a t i o n ，a c m ) ，j m l i u 等人在理论和实验上实现上2 5 g b s 随机非归零 码在各种半导体激光器混饨保密通信系统的光保密通信【1 8 捌。2 0 0 5 年，b u l d u 等对 多模半导体激光器混沌同步和多路复用进行了研究【蚓。近年来，学者们开始把目 光移向多信道激光器混沌同步及保密通信 3 5 - 3 7 】，对激光混沌保密通信在波分复用 上的实际应用的展开了深入探讨。 1 4v c s e l s 混沌同步和保密通信的研究进展概述 随着垂直腔表面发射半导体激光器( v e r t i c a l c a v i t ys u r f a c e - e m i t t i n gl a s e r s , v c s e l s ) 自身发展的日趋成熟，以及其众多独特的性能，人们对基于v c s e l 的混 沌同步和保密通信的研究也随之展开。1 9 9 8 年，s p e n c e r 等人利用行波模型建立了 外腔v c s e l s 混沌同步模型，并在第二年对频率失谐等参量对系统同步性能的影 响进行了分析【3 8 卵】，为基于主副结构的v c s e l s 混沌同步提供可能。2 0 0 1 年，s f y u 等人研究了基于v c s e l s 的多模混沌光通信m 。2 0 0 3 年。f u j i w a r a 等人报道了 互注入v c s e l s 混沌同步的实验结果 4 。2 0 0 4 年，m s t o r r e 等人研究了单向耦 合的v c s e l s 的多横模同步特性【4 2 】，而h o n g 等人则从实验上证实单向耦合的外腔 v c s e l s 也可实现混沌同步 4 3 】，并且实现2 0 0m h z 正弦信号的通信m 】。这些实验 研究激发了对耦合v c s e l s 混沌同步特性更详细深入的各种研究和分析【4 5 5 5 1 ，也 开始更多的考虑v c s e l s 复杂的偏振转化和动态特性对同步性能的影响。 1 5 本论文的研究内容与意义 随着非线性动力学的兴起，人们开始意识到可将混沌等复杂非线性现象应用 3 西南大学硕士学位论文第一章绪论 于许多新领域，其中混沌在保密通信领域的应用受到人们的广泛关注【5 a 6 0 。由于 半导体激光器的非线性动力行为比较复杂，在光反馈、光注入、光电反馈下容易 获得混沌光输出，且具有高调制带宽、便于封装等诸多优点，并且能在光通信系 统中主要提供用作载波的激光，因此基于半导体激光器的混沌同步和保密通信成 为当前十分前沿的课题。在实现混沌同步的s l s 之间，将有用信息加载到混沌信 号中，发射到接受激光器，就能解调出有用的信息，实现信息的安全传递。近十 几年，国际上对半导体激光器的混沌同步特性及其在光保密通信系统中的应用做 了大量的实验和理论研究，取得了丰硕的成果 , o - 5 3 1 。 v c s e l s 作为新型量子阱s l 的典型代表，与传统的边发射激光器( e e b ) 相 比具有众多独特的优点，能够提高混沌同步及通信的性能。由于微腔效应，v c s e i a 的阈值电流低，且易于实现单纵模输出。由于v c s e l s 的光垂直于衬底输出，且 远场发射角小，易与光纤耦合、易集成而形成激光阵列。同时，v c s e l s 的调制带 宽大、无需解理外延片来生成谐振腔，无需额外的腔面镀膜，使得制作成本低廉， 有望取代常规e e l s 而成为光通信和光信号处理的关键器件。最近己有实验成功地 实现了两个v c s e l 之间的混沌通信，模拟了简单余弦信号的隐藏与恢复【4 5 1 。人们 对激光混沌保密通信的研究也慢慢转移到v c s e l s 上来。另外，由于v c s e l s 有 源区呈圆形且材料差异较小，其输出存在两个可能的正交偏振模式( x 模式和y 模 式) 。所以从理论和实际应用角度来说，深入研究v c s e l s 在外部光反馈下两个线 偏振模式的混沌同步特性和实现两个模式的分别通信，对v c s e l s 和混沌保密通 信的发展具有重要意义。 本文的结构与内容如下： 。 第一章概述混沌同步和保密通信的研究进展、激光混沌同步和保密通信的研 究进展、以及v c s e l 混沌同步和保密通信的研究进展。 第二章介绍了v c s e l 的发展历史、基本结构和描述其动态偏振特性和同步特 性的理论模型、以及v c s e l 混沌同步和混沌加密和解密的理论。 第三章研究了平行光反馈和注入下单向耦合v c s e l s 的双信道混沌同步和通 信性能。 第四章研究了旋转光反馈和注入下单向耦合v c s e l s 的双信道混沌同步特性， 以及内部参数失配对其的影响和双信道混沌通信性能。 第五章总结了本文的内容并展望了以后的工作方向。 参考文献 1 】潘立登等，网络通信中的基本安全技术，电子技术应用，2 0 0 0 年第3 期。 【2 关新平，范正平，陈彩莲等混沌控制及其在保密通信中的应用国防工业出版 4 西南大学硕士学位论文第一章绪论 社2 0 0 2 【3 】方锦清驾驭混沌与发展高新技术北京：原子能出版社2 0 0 2 【4 】l m p e c o r a , t l c a r r o l l “s y n c h r o n i z a t i o ni nc h a o t i cs y s t e m s ，”p h y s r e v l e t t ， 1 9 9 0 ，6 4 ( 8 ) ：8 2 1 - 8 2 4 【5 】l m p e c o r a , t l c a r r o l l d r i v i n gs y s t e m sw i t hc h a o t i cs i g n a l s ，”p h y s r e v 1 9 9 1 ，4 4 ( 8 ) ：2 3 4 7 - 2 3 8 8 【6 】t l c a r r o l l ，l m p e c o r a “s y n c h r o n i z a t i o nc h a o t i cc i r c u i t s ，”m e et r a i l s c i r c u i t s s y s t ，19 91 ，c a s - 3 8 ，4 5 3 - 4 5 6 【7 b a h u b e r m a n , e l u m e r d y n a m i c so fa d a p t i v es y s t e m s ，”i e e et r a n sc i r c u i t s s y s t ，19 9 0 ，3 7 ( 4 ) ：5 4 7 - 5 5 0 【8 】i cp y r a g a s ，“c o n t i n u o u sc o n t r o lo fc h a o sb ys e l f - c o n t r o l l i n gf e e d b a c k , ”p h y s r e v a1 9 9 2 ，1 7 0 ，4 2 1 也8 【9 】胡岗混沌控制上海：科学教育出版社2 0 0 0 【1 0 m k 址，j q f a n g “s y n c h r o n i z a t i o no fc h a o sa n dh y p c r c h a o su s i n gl i n e a ra n d n o n l i n e a rf e e d b a c ki ：u n c t i o n s , ”p h y s i c a lr e v i e we 1 9 9 7 ，5 5 ( 5 ) ：5 2 8 5 - 5 2 9 0 【11 ? l k o r a e v , ks h a l l e , k e c k e r t , l 0 c h 崛a n du p a r l i t z ， e x p e r i m e n t a l d e m o n s t r a t i o no fs e c u r ec o m m u n i c a t i o nv i ac h a o t i c s y n c h r o n i z a t i o n ， h a t b i f u r c a t i o nc h a o s ，1 9 9 2 ，2 ，7 0 9 - 7 1 4 【1 2 j a s u y k e n s ，pec u r r a n , a n dl o 。c l m a , r o b u s ts y n t h e s i sf o rm a s t e r - s l a v e s y n c h r o n i z a t i o no fl u r ss y s t e m s ，”i e e et r a n sc i r c u i t ss y s t ，1 9 9 9 ，4 6 ( 7 ) ：8 4 1 - 8 7 8 【1 3 km c u o m o ，a vo p p e r d a e i m , a n ds h s t r o g a t z , ”s y n c h r o n i z a t i o no f l o r e n z - b a s e dc h a o t i cc i r c u i tw i t ha p p l i c a t i o nt oc o m m u n i c a t i o n s ”，1 e e et r a n s c i r c u i t ss y s t h ，1 9 9 3 ，4 0 ( 1 0 ) ：6 2 6 6 3 3 【1 4 久u c h i d a , s y o s h i m o r ie ta l ， c h a o t i co n - o f fk e y i n gf o rs e c u r ec o m m u n i c a t i o n s ，” o p t l e f t ，2 6 ( 1 2 ) ：8 6 6 - 8 6 8 【1 5 】t h e l l ，j m u l c t ，i f i s c h e r , c rm j i 罄s oc ta l ， o n o f fp h a s es h i f t - k e y i n gf o r c h a o s e n c r y p t e dc o m m u n i c a t i o nu s i n ge x t e r n a l c a v i t ys e m i c o n d u c t o rl a s e r s ，i e e e j q u a n t u me l e c t r o n ，2 0 0 2 ，3 8 ，1 1 6 2 1 1 7 0 1 6 t s t o j a n o v s k i ，l k o c a r e va n du p a r l i t z ， d r i v i n ga n ds y n c h r o n i z a t i o nb yc h a o t i c i m p u l s i v e , ”p h y s r e ve ，1 9 9 6 ，5 4 ( 2 ) ：2 1 2 8 2 1 3 8 17 t y a n ga n dl o c h u a , “i m p u l s i v es y n c h r o n i z a t i o no fl o r e n zs y s t e m s ，”p l a y s r e v 八19 9 7 ，2 6 ，3 4 9 3 5 4 【1 8 j m l 咄h ec h e r t , s t a n g “s y n c h r o n i z e dc h a o t i co p f i c a lc o m m u n i c a t i o n sa t h i 曲b i tr a t e s ，”i e e eq u a n t u me l e c t r o n ，2 0 0 2 ，3 8 ( 9 ) ：11 4 1 11 5 4 5 西两大学硕士学位论文 第章绪论 19 。j p a u l ，s s i v a p r a k a s a m , p s s p e n c e r , e ta 1 “g h zb a n d w i d t hm e s s a g et r a n s m i s s i o n u s i n gc h a o t i cd i o d el a s e r s ，”e l e c t r o n i c sl e t t ，2 0 0 2 ，3 8 ( 1 ) ：2 8 2 9 【2 0 1 h gw i n f u l ，l r a h n l a n “s y n c h r o n i z e dc h a o sa n ds p a t i o t e m p o r a lc h a o si na r r a y s o f c o u p l e dl a s e r s ，”p h y s r e v l e t t ，1 9 9 0 ，6 5 ( 1 3 ) ：1 5 7 5 1 5 7 8 【2 1 r r o y , k s t h o m b u r g “e x p e r i m e n t a ls y n c h r o n i z a t i o no f c h a o t i cl a s e r s ，”p h y s r e v l e t t ，19 9 4 ，2 8 ( 2 2 ) ：2 0 0 9 2 0 11 【2 2 刘增基，周洋溢，胡辽林等光纤通信西安：西安电子科技大学出版社2 0 0 1 2 3 pc o l e t , r r o y , d i g i t a lc o m m u n i c a t i o nw i t hs y n c h r o n i z e dc h a o t i cl a s e r s , ”o p t l e t t ，19 9 4 ，19 ( 2 4 ) 【2 4 va n n o v a z z i - l o d i ，s d o n a t i ，久s e i m ，“s y n c h r o n i z a t i o no f c h a o t i ci n j e c t e d - l a s e r s y s t e m sa n di t sa p p l i c a t i o nt oo p t i c a lc r y p t o g r a p h y ，i e e ej q u a n t u me l e c t r o n ， 19 9 6 ，3 2 ，9 5 3 - 9 5 9 【2 5 va n n o v a z z i l o d i ，s d o n a t i ，a s c i r e ，“s y n c h r o n i z a t i o n o fc h a o t i cl a s e r sb y o p t i c a lf e e d b a c kf o re r y p t o g r a p h i ca p p l i c a t i o n s ，”i e e ej q u a n t u me l e c t r o n , 19 9 7 ， 3 3 ( 9 ) ：1 4 4 9 - 1 4 5 4 【2 6 a u c h i d a , m s h i n o z u k a , t o g a w a , e ta 1 “e x p e r i m e n t so nc h a o s s y n c h r o n i z a t i o ni n t w os e p a r a t em i c r o c h i pl a s e r s ，”o p t i c sl e t t e r s 1 9 9 9 ，2 8 ( 1 ) ：1 9 - 2 1 2 7 lgl u o ，p l c h u ，h f l i u “1 - g h zo p t i c a lc o m m u n i c a t i o ns y s t e mu s i n gc h a o s i n e r b i u m d o p e df i b e rl a s e r s ，”皿髓p h o t o n i c st e c h n o l o g yl e t t e r s 2 0 0 0 ， 1 2 ( 3 ) ：2 6 9 2 7 1 【2 8 rw a n g ，k s h e n , “s y n c h r o n i z a t i o no fc h a o t i ce