单模激光系统中信噪比对净增益的随机共振

研究了受信号调制的色泵噪声和实虚部间关联的量子噪声驱动的单模激光系统的随机共振现象 ,发现信噪比随激光系统净增益系数存在随机共振 当泵噪声自关联时间和调制信号频率增加时 ,信噪比随激光系统净增益系数的变化曲线经历了从同时出现共振和抑制到单调上升的演化过程 ;当调制信号振幅、泵噪声强度和量子噪声强度、量子噪声实虚部间关联系数等变化时 ,该曲线一直同时出现共振和抑制 。

控制单模激光Haken-Lorenz系统混沌的一种有效方法

基于变量脉冲反馈法 (VPF)的设计思想 ,提出了一种控制非线性系统中混沌的新方法———变量变化率脉冲反馈 (VRPF)法 将此方法应用到单模激光Haken Lorenz系统混沌的控制中 ,计算机模拟结果表明 ,通过恰当地选择反馈系数和脉冲间隔 ,可以将系统稳定在 1p、2p、3p… 2 mp、3np以及 2 mp× 3np这样不同的周期轨道 。

单模激光混沌特性的理论研究

在光学中，激光是产生双稳态、振荡、混沌等多种自组织现象的典型例子。本文采用非线性理论分析了单模激光的混沌特性，对描述单模激光的非线性动力学方程进行了稳定性分析，从而确定了系统失稳后进入混沌态的分歧点，并利用计算机进行了数值计算，给出了系统呈现混沌态的模拟结果。计算机数值模拟的结果与理论分析的结果相吻合。

单模激光系统线性化近似适用范围的分析

采用线性化近似方法计算了具有实虚部关联的量子噪声和泵噪声驱动的单模激光损失模型的光强相对涨落 ,为了对线性化近似的适用范围进行详细的分析 ,分别讨论了量子噪声强度、泵噪声强度、量子噪声实虚部间关联系数对光强相对涨落的影响 ,得出在小噪声、远离阈值时 ,线性化近似适用范围扩大 ;小噪声、远离阈值且当量子噪声实虚部无关联时 。

关联噪声驱动下单模激光线性模型的随机共振

根据线性化的单模激光输出光强方程 ,直接计算光强的相关函数 ,得到光强的功率谱及信噪比的方法 ,计算了具有δ函数形式关联的两白噪声驱动的单模激光线性模型在输入信号后其输出信噪比 ,发现了随机共振现象 .根据计算结果讨论了噪声强度和噪声间互关联程度对信噪比的影响 .由于推导用的是精确解析表达式 ,因此所有参数不受限制 。

关联噪声驱动下单模激光损失模型的输出功率

运用线性化近似方法分析具有实虚部关联的量子噪声和泵噪声驱动的单模激光损失模型的动力学性质 ,计算了光强的关联函数、功率谱及输出功率 ,讨论了量子噪声实虚部关联系数λq,量子噪声强度P和净增益系数a0 对输出功率的不同影响 ,并发现输出功率S随λq 的关系曲线在a0 改变时出现了类似于概率分布中的“重复相变”

单模激光系统中混沌吸引子的分维

对单模激光系统动力学行为的Laser-Lorenz方程进行了线性稳定性分析,通过计算Lyapunov指数来确定该系统中混沌吸引子的分维。

利用单模激光Lorenz系统实现混沌反控制

利用Lyapunov函数方法,对混沌反控制问题进行了研究.以单模激光Lorenz系统和描述心脏搏动的Bonhoeffer-Van der Pol系统为例,设计了一种控制器,成功地使Bonhoeffer-Van der Pol系统混沌化.给出了控制器的具体设计方案以及单模激光Lorenz系统与Bonhoeffer-Van der Pol系统状态之间误差系统的结构.仿真结果表明,在控制器的作用下,Bonhoeffer-Van der Pol系统所有状态变量严格地跟踪了单模激光Lorenz系统的混沌轨迹,对应的相空间中Bonhoeffer-Vander Pol系统的轨迹也由极限环转变为与单模激光Lorenz系统的轨迹完全相同的混沌吸引子,Bonhoeffer-Van der Pol系统严格地跟踪了单模激光Lorenz系统混沌的动态行为.

周期信号调制色泵噪音驱动下单模激光光强关联函数的时间演化特性

采用周期信号调制色泵噪音驱动的单模激光模型,运用线性化近似方法研究了单模激光系统光强关联函数C(t)随时间的演化关系,分析了调制信号的振幅B、频率Ω等对光强关联函数随时间演化的影响.发现在泵噪音自关联时间τ<<1的情形下,随着调制信号频率Ω、振幅B的增加,C(t)随时间的演化为单调衰减;在τ>>1的情形下,随着调制信号频率Ω、振幅B的增加,C(t)随时间的演化均为周期性振荡衰减.

单模激光系统的光强相对涨落和功率谱

用线性化近似方法计算了单模激光损失模型在输入偏置调幅波信号后的稳态平均光强相对涨落C(0)和输出功率S(ω),得到稳态平均光强相对涨落C(0)与载波信号振幅B、高频载波信号频率ω以及量子噪声强度Q的变化规律,发现在低频调制信号频率增大、高频载波信号频率减小、量子噪声实虚部关联越强和远离阈值时,激光系统的统计涨落较小。通过对系统功率谱S(ω)与a_0/A、低频调制信号频率Ω、高频载波信号频率ω以及量子噪声实虚部间的关联系数λ_q的研究,也发现了一些特殊的现象。

单模激光混沌系统的可视化模型及仿真研究

提出了一种直接用仿真软件建立单模激光混沌系统可视化模型的方法。分析了单模激光系统的混沌特性 ,并对单模激光系统的混沌同步与控制进行了仿真研究。该方法的优点是无需用传统的程序代码对模型和算法进行编程 ,且可实现混沌光学系统建模及仿真分析的全程可视化 ,是研究光学动力学系统的一种简便。

信号调制下单模激光增益模型的动力学性质

采用色泵噪声和实、虚部间关联的量子噪声驱动的单模激光增益模型,运用线性化近似方法,计算了调制信号输入时激光系统的稳态光强关联函数C(t),研究了系统的动力学性质,发现泵噪声及量子噪声实、虚部间关联等均对光强关联函数随时间的演化形式有较大的影响;当泵噪声的色关联为短时关联时,光强关联函数随时间的演化经历了从单调衰减到出现极小值再到趋于稳定的过程;当泵噪声色关联为长时关联时,关联函数随时间的演化经历了从单调衰减到周期性振荡衰减的过程.这表明周期性信号和泵噪声的"色"对激光系统的动力学行为有很大的影响.

基于偏置调幅波调制的单模激光系统功率谱研究

为了改进单模激光系统的稳定性,在单模激光损失模型中输入偏置信号的调幅波,用线性化近似方法计算了输出光强的功率谱,得到功率谱与低频调制信号频率、量子噪声实虚部间的关联系数的变化规律。结果表明:当低频调制信号频率增大、量子噪声增大、自饱和系数减小、量子噪声实虚部间的关联较强时,系统的功率越小,单模激光系统的稳定性越好。同时发现,载波信号的振幅对激光系统的功率谱也有很大影响。

利用单模激光Lorenz系统实现异结构混沌系统混沌同步

对混沌同步问题进行了研究。设计了一种同步控制器来实现异结构混沌系统之间的混沌同步。减少了控制器的数量,仅用一个控制器就能实现这一同步控制。同时,控制器只需在目标和响应系统中提取一个易提取信号即可实现,从而大大降低了同步代价,便于实际应用。以单模激光Lorenz系统和coullet系统为例,验证了这种控制器的有效性。仿真模拟结果表明,在控制器的作用下,coullet系统所有状态变量严格地跟踪了单模激光Lorenz系统的混沌轨迹,两者迅速地达到完全同步。该设计的控制方法可用于任意混沌系统,具有一定的普适性。

单模激光损失模型的含时矩

运用本征展开法对由白乘法噪声驱动的单模激光损失模型进行了一系列研究。得到了该模型的光强定态几率分布、定态各阶矩、跃迁几率、联合概率，以及含时矩的精确解析表达式。并在一定条件下，对含时矩进行了讨论，得到一些有意义的结论。

色散对单模激光系统非线性效应的影响

研究在强光场的作用下 ,激光系统中的腔内介质的折射率不再是常数而引起的非线性效应 ,即色散型激光系统的动力学行为。研究结果表明 ,这类系统的输出场会呈现双稳态 ,并利用极值法确定了描述这类色散型激光系统的Maxvell-

偏置调幅波调制下的单模激光光强关联函数随时间的演化（英文）

采用线性近似法计算了单模激光损失模型在输入偏置信号的调幅波时的光强关联函数C(t).发现光强关联函数C(t)随时间t的演化存在多种变化形式(不规则周期递增、递减等多种振荡形式).结果表明:当a0=0.1时,出现平坦的不规则周期性振荡;低频调制信号频率Ω可调整不规则周期振荡的周期;量子噪音强度Q和高频载波信号频率ω能改变曲线C(t)的初始值和周期.

两台单模激光的耦合和混沌同步

对空间上相互耦合的两台单模固体激光器的动力学行为进行了分析 当其中一台激光的泵浦受到调制时 ,对于不同的参量 ,两台激光输出的强度会出现混沌同步和失去同步的情况 混沌激光的同步是否发生 ,同两台激光之间的耦合程度有关 当耦合较强时可能发生混沌同步 ,而耦合较小时 ,则失去混沌同步现象 ,当耦合进一步减小时 。

单模激光Lorenz系统反同步控制研究

提出了一种实现异结构混沌系统反同步控制的方法。根据Lyapunov稳定性理论给出控制器的结构。以单模激光Lorenz系统和Rossler系统为例,验证了这种控制器的有效性。进一步研究了不确定混沌系统的反同步,并以不确定单模激光Lorenz系统和Rossler系统为例,实现了混沌反同步控制,同时系统中不确定参数得到识别。仿真模拟结果验证了这种方法的有效性。设计的反同步控制方法可用于任意混沌系统,具有一定的普适性。

四台单模激光的混沌强度和位相同步

运用数值模拟的方法对四台空间相互耦合的单模Nd∶YAG激光器系统的动力学行为进行了研究,讨论了激光系统中的输出强度,并利用分析信号位相和高斯位相变换对激光系统中强度的位相进行了分析。数值研究表明,激光强度存在混沌同步,且强度的混沌同步是通过其位相同步来实现的。通过对功率谱和李雅普诺夫指数的分析,可以确信所研究的激光系统处于混沌状态。