光学参量振荡器的超混沌控制与同步研究

论文摘要

本文研究了简并光学参量振荡器的超混沌控制与同步，并对简并光学参量振荡器和二次谐波系统的混沌反控制进行了深入探讨，全文的研究分为三大部分：简并光学参量振荡器的超混沌控制与周期态同步、简并光学参量振荡器的超混沌同步、简并光学参量振荡器和二次谐波系统的混沌反控制。 第一部分，首先对简并光学参量振荡器的动力学方程进行了深入研究，对其稳定性进行了分析，指出在一定的参数条件下，简并光学参量振荡器存在混沌和超混沌状态。然后采用四种方法—周期参数调制法、外部周期信号参数调制法、互耦合法以及互耦合参数调制法、外部注入光场法对简并光学参量振荡器的超混沌进行了有效控制，可以将处于超混沌状态的简并光学参量振荡器控制到不同的周期态。首次提出并深入研究了简并光学参量振荡器系统的周期态同步，指出存在两种周期态同步方式，并对其实现方法和特点进行了详细讨论。 第二部分，利用三种方法研究了简并光学参量振荡器系统的超混沌同步—单向耦合驱动法、互耦合驱动法和外部超混沌信号参数调制法。在利用单向耦合驱动法和互耦合驱动法实现简并光学参量振荡器的超混沌同步的研究中，首次提出借助于位相调制器的作用，可以实现两种方式的超混沌同步，即同向同步和反向同步。研究了外部超混沌信号参数调制法实现多台简并光学参量振荡器的超混沌同步，首次通过数值模拟结果分析得到，利用这种方法实现的超混沌同步方式与初始条件和调制系数有关，并表现出随机性和突变性。 第三部分研究了简并光学参量振荡器和二次谐波系统的混沌反控制。指出周期信号参数调制法、单向耦合驱动法、互耦合驱动法和外部超混沌信号参数调制法可以应用于光学系统的混沌反控制。首次利用周期信号参数调制法分别研究了简并光学参量振荡器系统和光学二次谐波系统的混沌反控制，指出随着调制系数的逐渐增大，简并光学参量振荡器系统的亚谐波模输出光强度逐渐增强，生成的混沌吸引子有所不同。分别用单向耦合驱动法、互耦合驱动法和外部超混沌信号参数调制法研究了简并光学参量振荡器系统的混沌反控制，指出输出的混沌信号强度与耦合强度和调制系数有关。 最后利用简并光学参量振荡器输出的超混沌信号研究了同步扩频保密通信，通过

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 光学混沌和超混沌的研究进展
• 1.1.1 混沌现象研究进展
• 1.1.2 光学混沌研究进展
• 1.1.3 光学混沌控制
• 1.1.4 光学混沌同步
• 1.1.5 光学超混沌的控制与同步
• 1.2 光学参量振荡器混沌研究进展
• 1.3 混沌反控制及其研究进展
• 1.4 本文的研究内容
• 第二章 光学参量振荡器超混沌研究
• 2.1 光学参量振荡器的动力学方程及其稳定性分析
• 2.2 Lyapunov指数分析
• 2.3 输出状态及其吸引子分析
• 2.4 时间序列及其功率谱分析
• 2.5 本章小结
• 第三章 光学参量振荡器超混沌控制及其周期态同步
• 3.1 周期参数调制法控制简并光学参量振荡器超混沌
• 3.1.1 调制泵浦强度控制简并光学参量振荡器超混沌
• 3.1.2 调制亚谐波模调谐参数控制简并光学参量振荡器超混沌
• 3.1.3 调制亚谐波模调谐参数实现简并光学参量振荡器周期态同步
• 3.2 外部周期信号参数调制法控制简并光学参量振荡器超混沌及其周期态同步
• 3.2.1 外部周期信号参数调制法控制简并光学参量振荡器超混沌
• 3.2.2 外部周期信号参数调制法实现简并光学参量振荡器周期态同步
• 3.3 互耦合法控制简并光学参量振荡器超混沌及其周期态同步
• 3.3.1 互耦合法控制简并光学参量振荡器超混沌
• 3.3.2 互耦合法实现简并光学参量振荡器周期态同步
• 3.3.3 互耦合参量调制法控制简并光学参量振荡器超混沌
• 3.3.4 互耦合参量调制法实现简并光学参量振荡器周期态同步
• 3.4 外部注入光场控制简并光学参量振荡器的超混沌
• 3.5 本章小结
• 第四章 光学参量振荡器超混沌同步
• 4.1 互耦合法同步简并光学参量振荡器超混沌
• 4.2 单向耦合驱动法同步简并光学参量振荡器超混沌
• 4.3 混沌信号参数调制法同步简并光学参量振荡器超混沌
• 4.4 本章小结
• 第五章 光学参量振荡器混沌反控制研究
• 5.1 周期信号参数调制法反控制简并光学参量振荡器混沌
• 5.1.1 调制基模衰减率反控制简并光学参量振荡器混沌
• 5.1.2 调制亚谐波模调谐参数反控制简并光学参量振荡器混沌
• 5.2 单向耦合驱动法控制简并光学参量振荡器混沌生成
• 5.3 互耦合法反控制简并光学参量振荡器混沌
• 5.4 超混沌信号参数调制法反控制简并光学参量振荡器混沌
• 5.5 本章小结
• 第六章 光学二次谐波混沌反控制研究
• 6.1 光学二次谐波的动力学理论模型及其稳定性分析
• 6.2 周期调制光学二次谐波的混沌生成以及自脉冲同步
• 6.3 超混沌信号调制光学二次谐波的混沌生成
• 6.4 本章小结
• 第七章 光学超混沌在保密通信中的应用
• 7.1 同步超混沌实现多路扩频通信的方法
• 7.2 超混沌在多路扩频保密通信中的应用
• 7.3 抗破译能力分析
• 7.4 本章小结
• 第八章 结束语
• 参考文献
• 攻读博士学位期间发表的学术论文
• 致谢