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該項目提出并實現了一種基于硅光調制器的混沌信號產生方案。硅光調制器是該方案的核心單元:一方面,它實現電信號到光信號的電光轉換;另一方面,這一轉換過程中的非線性傳輸函數提供了產生混沌所需的非線性映射。主要研究成果如下:
1。該項目通過對 MZI 硅光調制器的工藝參數(主要是摻雜濃度與位置以及 MZI 臂長等) 進行優化,獲得了靜態消光比大于 20dB,3dB 帶寬均大于 12。5GHz,3dB 帶寬差異小于 10% 的調制器。
2。以 MZI 硅光調制器為核心單元,搭建了混沌信號產生系統。在該系統中,電光轉換所得光信號在延遲后經過光纖放大器、可調光衰減器后被光電探測器轉換為電信號。該電信號對硅光調制器進行驅動形成反饋,反饋強度的大小由光纖放大器來調節。延遲時間及激光波長的設置對系統的動態演化也有著重要的影響。上述非線性映射與延遲反饋的組合構成混沌信號產生系統。我們利用該系統觀測到了倍周期信號、混沌信號及穩定的奇異態信號(1 頭至 8 頭)。
3。對該混沌信號產生系統進行了建模,基本思想是根據各組成單元的時間相應特性列出系統微分方程,然后進行差分化以模擬系統動態行為。該數值模型給出了與實驗系統相近的時間演化波形。
該項目所研究的采用硅基電光調制器構建的延遲反饋系統,對混沌信號的產生與同步, 以及奇異態的實驗研究都有著重要的意義。