1 太原理工大学新型传感器与智能控制教育部/山西省重点实验室，山西 太原 030024
2 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所应用光学国家重点实验室，吉林 长春 130033
3 广东工业大学广东省信息光子技术重点实验室，广东 广州 510006
4 中国工程物理研究院应用电子学研究所，四川 绵阳 621900
提出了一种基于多模光纤模间色散的无时延特征混沌产生方案。在多模光纤长度为4.4 km、芯径为62.5 μm、反馈强度为0.1的条件下，实验获得了无时延特征的混沌信号。进一步理论分析了多模光纤的纤芯直径、相对偏移、长度对混沌光模场的影响，结果显示：随着纤芯直径和相对偏移的增大，模式数量逐渐增多，模场分布变复杂；随着光纤长度的增加，模式分离程度（即模间色散）增大。最终探明了多模光纤相对偏移、反馈强度、长度对时延特征的抑制规律。结果表明，在与实验相同的纤芯直径和反馈强度下，消除时延特征的多模光纤的临界长度为1 km。
光纤光学 半导体激光器 混沌激光 时延特征 多模光纤
1 太原理工大学新型传感器与智能控制教育部重点实验室，山西 太原 030024
2 太原理工大学物理与光电工程学院，山西 太原 030024
提出并理论研究了基于三段式分布式布拉格反射（DBR）半导体激光器的噪声共驱混沌同步。互相关与关联维分析表明，噪声光注入强度在0.34~0.83内时，一对参数匹配的DBR激光器可以实现混沌同步。更重要的是，混沌同步对激光器光栅区、相位区参数失配非常敏感，具有更大的硬件参数空间；通过对光栅区电流进行调制，可实现快速的混沌同步开关键控，其同步恢复时间仅约为4 ns。利用DBR激光器混沌同步有望实现高速安全的混沌激光密钥分发。
激光器 混沌激光 混沌同步 半导体激光器 密钥分发 光学学报
2022, 42(23): 2314003
1 太原理工大学物理与光电工程学院， 山西 太原 030024
2 太原理工大学新型传感器与智能控制教育部重点实验室, 山西 太原 030024
实验研究了混沌激光通过脂肪乳液的时间点扩展函数(TPSF)的特性。采用混沌光作为光源，利用混沌信号的相关函数具有delta函数特性的特点，将探测到的信号与原始信号作互相关运算，提取出测量系统的TPSF。实验中通过增加脂肪乳液的浓度,使其散射系数增大，保持吸收系数不变,得到混沌光穿过不同浓度脂肪乳液的TPSF,从获得的TPSF中提取出差分路径长度因子(DPF)，定性地分析脂肪乳液的光学特性。实验结果表明，随着脂肪乳液浓度的不断增大，两路信号的相关度不断减小，DPF与脂肪乳液的散射系数呈正相关。
激光光学 混沌激光 脉冲响应 相关因子 多重散射 光纤激光器 激光与光电子学进展
2018, 55(7): 071406
1 太原理工大学新型传感器与智能控制教育部重点实验室, 山西 太原 030024
2 太原理工大学物理与光电工程学院光电工程研究所, 山西 太原 030024
论证了基于单个激光混沌信号作为物理熵源产生高速实时物理随机码的发生装置。搭建了全光纤结构的激光混沌源,输出强度随机起伏的光信号,经T型连接器分为两路,被差分ADC作用后,输出二进制比特流;利用延迟异或技术消除弱周期性后,可实时产生高质物理随机码序列,该序列码率达4.5 Gbit/s。后续分析表明,所获得的随机码是统计无偏且不相关的,并可成功通过随机数行业测试标准。
保密通信 混沌激光 随机码 物理熵源 半导体激光器 secure communication chaos laser random bits physical entropy source semiconductor laser
太原理工大学光电工程研究所, 山西 太原 030024
混沌激光相关法测距技术可用于汽车防撞、光纤及电缆断点检测等, 其中混沌信号的快速采集、存储以及处理是重要的单元技术。基于数据采集卡设计并实现了混沌激光测距系统的数据采集与处理, 利用Visual Basic平台, 开发了采集、存储的控制软件, 并提出和编制了平均离散消除算法以实时地实现混沌信号的高信噪比相关运算。利用该采集处理系统, 实验获得了低于±0.25 m的光纤断点定位精度。
混沌激光 测距系统 数据采集与处理 chaos laser range finding data acquisition data processing
1 上海大学 特种光纤与光接入网省部共建重点实验室,上海 200072
2 上海大学 通信与信息工程学院,上海 200072
从各种扰动随时间变化的共性出发,对光纤扰动分布传感技术进行了分类,并对其系统结构、检测原理、定位方法、技术特点和应用领域进行了分析。对光时域反射(OTDR)型和干涉型两种常见的光纤时变扰动分布传感(TDDS)技术做了较全面的介绍,对新型的混沌有源光纤时变扰动分布传感技术做了较详细的描述,着重说明各种研究方案的扰动定位方法的原理、优缺点及最新的进展。最后指出,提高系统的检测实时性和抗干扰能力并降低系统的误报率是光纤时变扰动分布传感技术实用化研究的主要方向。
传感器 定位 光时域反射计 干涉仪 混沌激光器 时变扰动 激光与光电子学进展
2010, 47(9): 090601
