基于1550 nm 垂直腔面发射激光器的长距离双向双信道 - 物理学报.PDF

物理学报 Acta Phys. Sin. Vol. 62, No. 21 (2013) 214206 基于1550 nm 垂直腔面发射激光器的长距离双向双信 道光纤混沌必威体育官网网址通信研究* 赵艳梅 夏光琼 吴加贵 吴正茂† ( 西南大学物理科学与技术学院, 重庆 400715 ) ( 2013 年6 月4 日收到; 2013 年6 月24 日收到修改稿) 基于同一混沌信号光注入下两个 1550 nm 垂直腔面发射激光器(VCSELs) 中两对应线性偏振模式之间的混沌 同步, 提出了一种可实现信息的长距离双向双信道光纤混沌必威体育官网网址通信的系统模型, 并对该系统的同步、双向双信道 通信以及光纤信道对信息传输的影响等性能进行了相关仿真研究. 结果表明: 在由驱动混沌激光器所产生的同一混 沌光注入下, 两响应激光器中对应的两线偏振模式之间均可实现高质量的等时混沌同步, 且驱动激光器与两响应激 光器间的同步系数较低; 基于两响应激光器之间对应线偏振模式的高质量混沌同步, 可实现双向双信道混沌通信; 采用单模保偏光纤(或色散位移保偏光纤) 作为通信信道, 2.5 Gbit/s 信息在传输60 km (或200 km) 后解调信息的Q 因子能保持在6 以上. 关键词: 垂直腔面发射激光器(VCSELs) , 双向双信道, 混沌通信, 光纤 PACS: 42.55.Px, 05.45.Vx DOI: 10.7498/aps.62.214206 器之间的同步实现了信息的双向传输的可能性; 15 1 引言 Deng 等 利用光电互耦SLs 系统论证了实现双 向通信的可能性等. 第二类: 在驱动混沌激光器所 Pecora 和Carroll 在1990 年提出并验证了混沌 产生的混沌光注入下, 两个响应激光器达到混沌 1 17−23 同步 , 使得混沌用于信息的必威体育官网网址传输成为可能. 同步从而实现信息的双向必威体育官网网址传输 , 如Wu 由于半导体激光器(SLs) 具有高调制带宽以及与现 等人在2011 年实验实现了距离为40 km 的两个 有光纤系统的良好兼容性等优点, 因此基于SLs 的 响应激光器在驱动激光器的驱动下的等时混沌同 激光混沌同步的必威体育官网网址通信逐渐成为混沌必威体育官网网址通信 19 −4 步 , 并在2013 年实现了误码率低于10 的两个 领域的研究热点2−15 . 在2005 年, Argyris 等人实 20 2.5 Gbit/s 信号相向 10 km 混沌必威体育官网网址传输 . 就目 现了 1 Gbit/s 信息在 120 km 的商用光纤网络中的 前的研究而言, 基于SLs 的双向混沌必威体育官网网址通信大多 6 单向混沌必威体育官网网址传输 , 很好的验证了基于光纤实现 基于边发射半导体激光器(EELs) 来实现, 而基于垂 信息的单向、长距离混沌必威体育官网网址传输的可行性. 显然 直腔面发射激光器(VCSELs) 的双向混沌必威体育官网网址通信 仅仅实现信息的单向长距离混沌必威体育官网网址传输是不够 的研究还比较缺乏. 的, 信