太原理工大学物理与光电工程学院光电工程研究所
- 作品数：38 被引量：148H指数：6
- 相关作者：刘毅刘慧黄琦薛萍萍张瑜更多>>
- 相关机构：山西大学物理电子工程学院量子光学与光量子器件国家重点实验室山西大学物理电子工程学院广东工业大学信息工程学院更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金山西省自然科学基金国际科技合作与交流专项项目更多>>
- 相关领域：电子电信自动化与计算机技术机械工程理学更多>>
- 鲁棒的高速物理随机数发生器被引量：3
- 2011年
- 基于宽带混沌激光作为物理熵源,提出一个性能稳定的高速物理随机数发生器实现方案.利用差分比较器对宽带混沌信号延迟作差,再经由时钟控制的触发器进行采样保持以及后续异或处理,实验获得了速率为1.44Gbit/s的随机数.该方案免去了精确的阈值电压调节过程,利用差分比较纠正了混沌幅值概率密度分布的偏差,使混沌幅值分布的中值偏斜度系数为γ=1.5×10-6.此实验系统可抗外界波动信号的干扰,能够连续稳定工作至少12h.
- 薛路刚张建忠刘明王云才
- 关键词：混沌激光随机数发生器半导体激光器鲁棒性
- 双光反馈短腔半导体激光器动力学特性分析
- 2024年
- 提出并数值验证了双光反馈短腔半导体激光器可以稳定产生宽带混沌信号。通过理论分析对比了单光反馈和双光反馈两种结构下,反馈系数对激光器动力学特性的影响,发现双光反馈结构的短腔半导体激光器在很大的参数范围内可以产生混沌信号。对激光器不同输出状态的信号特性进行分析,结果表明双光反馈结构的激光器经由倍周期路径演化为混沌状态。另外,研究了双腔的反馈系数对激光器输出信号带宽的影响,发现双光反馈结构的激光器产生混沌信号的带宽可达10 GHz以上,并且随着反馈系数增大而逐渐增加。
- 龚全郭园园赵彤孙粤辉王云才
- 关键词：半导体激光器混沌
- 基于ADN8810和ADN8835的混沌激光器驱动及温控电路设计被引量：1
- 2020年
- 为获得对混沌激光器的高稳定性驱动电流,实现对混沌激光器驱动电流与温度的高精度调节,基于ADN8810和ADN8835芯片设计一种混沌激光器驱动及温控电路.电路可输出驱动电流0~80 mA,满足最小调节精度0.01 mA线性可调的驱动能力;可在0.5~4.5 V调节半导体制冷器(thermoelectric cooler,TEC)端最大电压值以适应具有不同TEC的激光器;在0.5~4.3 A调节TEC最大电流值以保护激光器.实验结果证明,本电路输出的驱动电流稳定度优于0.007%,2 h内激光器的温度最大波动为0.17℃.能够满足混沌激光器的需求.
- 王兴续文敏张建忠张明江乔丽君王涛
- 关键词：非线性光学温度控制
- 混沌激光应用研究进展被引量：6
- 2015年
- 混沌激光作为激光器输出不稳定性的一种特殊形式,具有类噪声宽频谱的特性。近年来,随着人们对混沌激光特性的掌握和控制,混沌激光应用受到了研究者们的广泛关注。结合国内外研究现状,阐述了混沌激光在高速真随机密钥产生、混沌保密通信和混沌密钥分发、混沌激光雷达和混沌光时域反射仪、混沌超宽带脉冲(UWB)信号产生、相干长度可调谐光源以及混沌计算方面应用的研究热点、研究进展以及未来发展方向。
- 武媛王冰洁王云才
- 关键词：激光技术混沌激光随机数保密通信光时域反射仪相干长度
- 3段式集成DFB激光器微波信号仿真
- 2020年
- 为研究集成激光器生成微波信号特性,基于光注入法设计面向微波信号生成的3段式单片集成分布反馈二极管激光器(distributed feedback laser diode,DFB-LD).基于麦克斯韦-布洛赫模型,构建DFB-LD的行波速率方程组,并搭建基于多段式单片集成激光器的仿真系统,研究3段式生成微波的时序、光谱及频谱特性,分析激光器偏置电流、波导偏置电流及波导失谐量对微波信号特性的影响.仿真结果表明,频谱在激光器偏置电流达到阈值电流的6倍时不再存在拍频分量,微波频率随着波导偏置电流的增大基本保持不变,通过调节波导失谐量可对微波信号实现14.29 GHz的调谐范围.研究结果为集成半导体器件产生微波信号提供新思路和方法.
- 孟洁乔丽君张明江张建忠王涛
- 关键词：非线性光学单片集成微波信号
- 基于电光调制器的布里渊光时域反射仪解调系统性能研究
- 2017年
- 为提高测温精度和空间分辨率,搭建了基于电光调制器调制探测光脉冲的布里渊光时域反射分布式温度传感系统。分析并验证了电光调制器输出探测光脉冲信号的特性、电信号解调系统中窄带滤波器中心频率以及检波器响应速率对反射测温精度和空间分辨率的影响。结果显示,中心频率为700 MHz的窄带滤波器进行布里渊增益谱扫描时,布里渊光时域反射测温系统可获得高的测温精度;采用响应速率较快的检波器获得的系统空间分辨率较高。在此基础上,采用电光调制器调制脉宽约10ns的探测光脉冲进行测温实验,在约3km的传感距离上获得了±1.24℃的测温精度和1.217m的空间分辨率,实现了较高空间分辨率和温度精度的分布式光纤传感测量。该实验可为BOTDR温度传感解调系统中器件参数的选择提供参考。
- 张明江刘瑞霞张瑜刘毅张建忠
- 关键词：电光调制器解调系统测温精度空间分辨率
- 面向混沌激光器的高精度温控与驱动电路设计被引量：4
- 2018年
- 为实现对混沌激光器温度与注入电流的高精度调节与控制,设计并制作了一套面向混沌激光器的高精度温控与直流驱动电路系统.该系统主要包括温度控制模块、直流驱动模块及上位机控制模块3部分.温度控制模块采用高控温精度的ADN8830作为主控芯片,通过设计温度补偿网络和功率放大电路,构成完整的闭环温度控制结构.直流驱动控制模块采用ADN2830作为主控芯片,结合高精度数字电位计设计串联和并联电阻电路,实现对激光器注入电流的精确控制.上位机控制模块采用串口通信方式实现对电路系统的整体控制,并利用LabVIEW语言开发了上位机自动控制系统.实验验证,电路系统温度控制精度可达0. 01℃,电流控制精度可达0. 01 mA,完全满足混沌激光器稳定运行的要求.
- 杨帅军张建忠刘毅赵彤乔丽君于小雨孟洁徐红春余向红张明江
- 关键词：非线性光学
- 一种提取光反馈混沌激光器时延信息的谱分析方法被引量：1
- 2012年
- 鉴于时延信息严重威胁着混沌通信的保密性,提出了一种利用频谱仪直接确定激光器时延信息的新方法。通过记录和观察信号的频谱,发现其频谱受到了时延信息的调制;进一步对频谱作逆傅里叶变换,即可直接获取光反馈混沌激光器的时延信息。实验中对腔长L=11.02m的单反馈和腔长近似相等(L1=11.02m,L2=11.25m)或腔长成整数比(L1=11.02m,L2=22.03m)的双反馈情形进行了研究。分析结果表明:在两外腔长度近似相等的情况下,2个外腔长度信息不能被隐藏;当反馈外腔长度成整数比时可以从频谱中提取出半导体激光器的反馈延迟时间。
- 郭园园武媛王云才
- 关键词：混沌光反馈
- 面向全光物理随机数发生器的混沌实时光采样研究被引量：4
- 2015年
- 基于混沌激光实现全光物理随机数发生器的物理基础是完成对混沌光信号的高速实时全光采样.本文利用偏振无关的SOA构建出TOAD全光采样门,以光反馈半导体激光器产生混沌激光,对混沌激光的全光采样可行性进行了原理性实验论证,实现了对光反馈半导体激光器产生的6.4 GHz带宽的混沌激光5 GSa/s的实时、高保真全光采样.进一步研究显示,光采样周期与外腔反馈时间成比例与否对混沌信号弱周期性的抑制水平影响显著.当两者不成比例时,可有效消除原始混沌信号的弱周期性,有利于高质量物理随机数的产生.
- 李璞江镭孙媛媛张建国王云才
- 关键词：混沌激光随机数太赫兹光非对称解复用器
- 毫米级高分辨率的混沌激光分布式光纤测温技术被引量：3
- 2019年
- 近年来,随着分布式光纤传感技术在各大基础设施健康监测领域的广泛应用,人们对能够实现毫米量级精准定位和监测技术的需求日益增长.本文提出了一种基于宽线宽混沌激光的高分辨率分布式光纤测温技术.实验通过改变光反馈混沌源的偏振匹配态和反馈强度等外部参数,产生了–3 dB线宽约为7.5 GHz的宽线宽混沌激光,并在300 m传感光纤实现了空间分辨率为7.05 mm的分布式温度测量.同时,为了抑制光源线宽增加造成的布里渊增益谱恶化,在泵浦路中引入了时间门控技术,其中经脉冲调制后的泵浦光峰值功率提高了约9.5 dB,同时脉冲调制使混沌互相关锁定于脉冲持续时间内,从而布里渊增益谱的信号背景噪声比由约2.28 dB提升为4.55 dB,最终实现了空间分辨率为3.12 mm的分布式温度测量.
- 张倩张倩张明江张建忠张明江王涛张建忠
- 关键词：温度测量
