蒋培 周沛 李念强† 穆鹏华 李孝峰‡

1) (苏州大学光电科学与工程学院， 苏州纳米科技协同创新中心， 苏州 215006)

2) (江苏省先进光学制造技术重点实验室， 教育部现代光学技术重点实验室， 苏州 215006)

3) (烟台大学光电信息科学与技术学院， 烟台 264005)

纳米激光器作为未来实现光集成的重要光学元件， 成为了近年来的研究热点之一， 相应的结构工程及输出特性受到了广泛的关注.然而， 纳米激光的非线性动力学方向上的研究却少有报道.本文基于纳米激光器的单模速率方程， 应用排列熵复杂度量化工具分析了光反馈及光注入下的混沌纳米光源不可预测程度， 并通过自相关函数进行时延表征.结果表明: 增加线宽增强因子α、偏置电流Idc、减小增益饱和因子ε、自发辐射增强因子F、自发辐射耦合因子β都有利于提升混沌的不可预测性并抑制时延特征.而通过光反馈方式产生的混沌光源进一步注入到另一个纳米激光器， 会带来额外的光场非线性作用， 进一步地增强混沌激光的复杂度特性.此外， 基于绘制频率失谐及注入强度下激光器输出的二维复杂度空间分布， 确定了获取高不可预测度纳米激光混沌信号的参数范围.这对于实现低成本、小尺寸、高品质混沌光源的研究有重要推动作用.

1 引 言

在过去几十年里， 半导体激光器的非线性动力学受到了人们的广泛关注.其中， 激光混沌由于具有时间维度上的长期不可预测性， 被广泛地应用于保密通……