本发明专利技术涉及混沌激光产生装置领域，公开了一种非对称多路径相干光反馈的无时延混沌激光产生装置，装置结构稳定性好，成本低，解决了现有的混沌发生器带有时延信息等问题。所述装置包括DFB激光器、分光耦合器、第一2×2耦合器、3×3耦合器、第二2×2耦合器和多个反射镜；第一2×2耦合器的第二输入端与3×3耦合器的第一输入端连接，第二输出端与3×3耦合器的第一输出端连接，形成第一光纤环；第二2×2耦合器的第二输入端与3×3耦合器的第三输入端连接，第二输出端与3×3耦合器的第三输出端连接，形成第二光纤环。本发明专利技术可以得到无时延特征的高维混沌激光，适用于混沌保密光通信等多个应用领域。
【技术实现步骤摘要】
一种非对称多路径相干光反馈的无时延混沌激光产生装置
本专利技术涉及混沌激光
，具体为一种非对称多路径相干光反馈的无时延混沌激光产生装置。
技术介绍
混沌激光具有随机性、类噪声性以及宽频谱等特性，使其在超宽带信号发生器、高速随机数产生、光纤传感、光纤故障检测、激光雷达、保密光通信等领域有重要应用。当外界发生扰动时，B类激光器会运行在非稳定乃至混沌的工作状态下。常见的B类激光器是半导体激光器，具有高效率、低耗电、重量轻、尺寸小、寿命长等优点。DFB激光器是最简单的半导体激光器，因而成为产生混沌激光的最主要器件。目前，DFB激光器产生混沌激光主要是通过外界扰动，国内外学者针对其产生方式进行了大量的研究，发现三种主要扰动方式：光反馈、光注入和光电反馈。其中，光电反馈方式易受到光电转换器件转换速率的限制，光反馈和光注入方式则不受这种限制。两种产生方式相比，光反馈方式由于其结构简单得到了广泛的应用。但是，光反馈方式的反馈腔长一般是固定的，导致产生的混沌信号带有时延信息，降低混沌信号的保密性，这就使得信息在传输过程中容易被窃取，进而对保密通信系统的安全性产生巨大破坏，也限制了混沌激光的应用。澳大利亚新南威尔士大学的LiguoLuo等人提出了双环掺铒光纤激光器系统（L.Luoetal.，JournaloftheOpticalSocietyofAmericaB，15(3)，972-978，1998），并产生了混沌信号。南京晓庄学院的颜森林在此系统的基础上研究了双环掺铒光纤激光器混沌控制产生周期脉冲以及多周期现象（S.Yanetal.，光子学报，37(4)，636-642，2008），并提出了多种混沌控制方法。但是这两种系统没有抑制混沌信号的时延信息，存在明显的周期性，不利于混沌信号的应用。太原理工大学杨玲珍课题组利用8字形掺铒光纤激光器（L.Yangetal.，OpticsCommunications，285，143-148，2012）和附加光纤环的8字形掺铒光纤激光器（L.Zhangetal.，OptolectronicsLetters，8(3)，2012）产生混沌激光，且需要在特定的偏振条件下才能得到较大范围输出的混沌激光。此外，由于实验装置中光隔离器的使用，使得反馈路径大大减少，信号所带有的时延信息也变得明显，降低保密性。高质量的混沌激光在基于物理层加密的混沌保密光通信、高速随机数产生、光纤传感、光纤网络故障检测、激光雷达等领域有重要应用。因此，需要提出一种无时延混沌激光产生装置，以克服以上问题。
技术实现思路
本专利技术目的在于提供一种新型的非对称多路径相干光反馈的无时延混沌激光产生装置，用以产生无时延特征、复杂度高的混沌激光，以解决目前混沌激光发生装置稳定性差、时延特征明显等问题。为了解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案为：一种非对称多路径相干光反馈的无时延混沌激光产生装置，包括DFB激光器、分光耦合器、第一2×2耦合器、3×3耦合器、第二2×2耦合器、第一反射镜、第二反射镜、第三反射镜和第四反射镜；所述第一2×2耦合器、第二2×2耦合器和分光耦合器中至少有一个为非对称耦合器；所述DFB激光器的右输出端与分光耦合器的输入端连接，分光耦合器的两个输出端分别与第一2×2耦合器的第一输入端和第二2×2耦合器的第一输入端连接；第一2×2耦合器的第二输入端与3×3耦合器的第一输入端连接，第二输出端与3×3耦合器的第一输出端连接，进而形成第一光纤环；第二2×2耦合器的第二输入端与3×3耦合器的第三输入端连接，第二输出端与3×3耦合器的第三输出端连接，进而形成第二光纤环；第一2×2耦合器的第一输出端与第一反射镜垂直连接，第二2×2耦合器的第一输出端与第四反射镜垂直连接，3×3耦合器的第二输入端和第二输出端分别与第二反射镜和第三反射镜垂直连接。所述分光耦合器为1×2耦合器。所述第一2×2耦合器、第二2×2耦合器和分光耦合器中至少有一个的耦合功率比为：40/60，所述3×3耦合器的耦合功率比为1：1：1。所述分光耦合器、第一2×2耦合器、3×3耦合器和第二2×2耦合器之间通过光纤连接。所述第一反射镜、第二反射镜、第三反射镜和第四反射镜均为光纤法拉第旋转反射镜。所述第一2×2耦合器的第一输出端与与第一反射镜之间通过光纤连接，第二2×2耦合器的第一输出端与第四反射镜之间通过光纤连接，3×3耦合器的第二输入端和第二输出端与第二反射镜和第三反射镜之间通过光纤连接。本专利技术与现有技术相比具有以下有益效果：本专利技术提出了一种非对称多路径相干光反馈的无时延混沌激光产生装置，其稳定性好且成本较低，而且，其通过耦合器以及多路反馈光对半导体激光器的扰动产生混沌激光，有效消除时延信息，有效解决了光反馈产生的混沌激光具有时延信息的问题，而且3×3耦合器的输出特性引入了2π⁄3的相位差，使相位突变的复杂性增加，混沌激光的复杂维度得到提升；适用于混沌保密光通信、超宽带信号发生器、高速随机数产生、光纤传感、光纤网络故障检测等应用领域。附图说明图1为本专利技术实施例提供的一种非对称多路径相干光反馈的无时延混沌激光产生装置的结构示意图；图中：1-DFB激光器，2-分光耦合器，3-第一2×2耦合器，4-3×3耦合器，5-第二2×2耦合器，6-第一反射镜，7-第二反射镜，8-第三反射镜，9-第四反射镜。具体实施方式为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术的一部分实施例，而不是全部的实施例；基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。如图1所示，本专利技术实施例提供了一种非对称多路径相干光反馈的无时延混沌激光产生装置，包括DFB激光器1、分光耦合器2、第一2×2耦合器3、3×3耦合器4、第二2×2耦合器5、第一反射镜6、第二反射镜7、第三反射镜8和第四反射镜9；所述DFB激光器1的右输出端与分光耦合器2的输入端连接，分光耦合器2的两个输出端分别与第一2×2耦合器3的第一输入端和第二2×2耦合器5的第一输入端连接；第一2×2耦合器3的第二输入端与3×3耦合器4的第一输入端连接，第一输出端与第一反射镜6垂直连接，第二输出端与3×3耦合器4的第一输出端连接；第二2×2耦合器5的第二输入端与3×3耦合器4的第三输入端连接，第一输出端与第四反射镜9垂直连接，第二输出端与3×3耦合器4的第三输出端连接；3×3耦合器4的第二输入端和第二输出端分别与第二反射镜7和第三反射镜8垂直连接。应说明的是，本实施例中，各个耦合器的输入端和输出端指的是分别位于耦合器两侧的端口，即对于同一耦合器来说，其各个输入端位于一侧，各个输出端位于一侧。本实施例中的垂直连接，指的是耦合器的输出端或者输入端输出的光垂直入射到对应的反射镜上。具体地，本实施例中，所述分光耦合器2为1×2耦合器。...
【技术保护点】
1.一种非对称多路径相干光反馈的无时延混沌激光产生装置，其特征在于，包括DFB激光器（1）、分光耦合器（2）、第一2×2耦合器（3）、3×3耦合器（4）、第二2×2耦合器（5）、第一反射镜（6）、第二反射镜（7）、第三反射镜（8）和第四反射镜（9）；所述第一2×2耦合器（3）、第二2×2耦合器（5）和分光耦合器（2）中至少有一个为非对称耦合器；/n所述DFB激光器（1）的右输出端与分光耦合器（2）的输入端连接，分光耦合器（2）的两个输出端分别与第一2×2耦合器（3）的第一输入端和第二2×2耦合器（5）的第一输入端连接；/n第一2×2耦合器（3）的第二输入端与3×3耦合器（4）的第一输入端连接，第二输出端与3×3耦合器（4）的第一输出端连接，进而形成第一光纤环；第二2×2耦合器（5）的第二输入端与3×3耦合器（4）的第三输入端连接，第二输出端与3×3耦合器（4）的第三输出端连接，进而形成第二光纤环；/n第一2×2耦合器（3）的第一输出端与第一反射镜（6）垂直连接，第二2×2耦合器（5）的第一输出端与第四反射镜（9）垂直连接，3×3耦合器（4）的第二输入端和第二输出端分别与第二反射镜（7）和第三反射镜（8）垂直连接。/n...
【技术特征摘要】
1.一种非对称多路径相干光反馈的无时延混沌激光产生装置，其特征在于，包括DFB激光器（1）、分光耦合器（2）、第一2×2耦合器（3）、3×3耦合器（4）、第二2×2耦合器（5）、第一反射镜（6）、第二反射镜（7）、第三反射镜（8）和第四反射镜（9）；所述第一2×2耦合器（3）、第二2×2耦合器（5）和分光耦合器（2）中至少有一个为非对称耦合器；
所述DFB激光器（1）的右输出端与分光耦合器（2）的输入端连接，分光耦合器（2）的两个输出端分别与第一2×2耦合器（3）的第一输入端和第二2×2耦合器（5）的第一输入端连接；
第一2×2耦合器（3）的第二输入端与3×3耦合器（4）的第一输入端连接，第二输出端与3×3耦合器（4）的第一输出端连接，进而形成第一光纤环；第二2×2耦合器（5）的第二输入端与3×3耦合器（4）的第三输入端连接，第二输出端与3×3耦合器（4）的第三输出端连接，进而形成第二光纤环；
第一2×2耦合器（3）的第一输出端与第一反射镜（6）垂直连接，第二2×2耦合器（5）的第一输出端与第四反射镜（9）垂直连接，3×3耦合器（4）的第二输入端和第二输出端分别与第二反射镜（7）和第三反射镜（8）垂直连接。
2.根据权利要求1所述的一种非对称多路径相干光反馈的无时...
【专利技术属性】
技术研发人员：张明江，卫晓晶，乔丽君，柴萌萌，杨强，张博鑫，
申请(专利权)人：太原理工大学，
类型：发明
国别省市：山西;14
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