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非线性激光动态微波光子学

非线性激光动态微波光子学半导体激光器丰富的非线性动力学特性,可以被用来产生多种光子微波信号。由于半导体激光器具有光子寿命短、受激发射截面大的特点,所产生的光子微波信号的频率远远超过传统调制带宽。首先,基于激光器的单周期非线性动力学态,我们研究窄带光子微波信号的产生与调制。单周期震荡的光子微波可以被用于光载无线通信(RoF)全光频生成和高达100 GHz信号,这时还需要考虑基本朗之万噪声。其次,基于激光器的混沌非线性动力学态,我们研究宽带光子微波信号的产生。利用宽带激光混沌,我们提出信号过采样、并行输出等技术。实现了只需要低速电子器件的高速随机数生成。实验上产生了总速率高达0.2 Tbps的随机数的输出,并且通过了美国国家标准与技术研究院(NIST)的随机性严格标准测试。此外,我们亦致力于改善理论分析模型,提高频率稳定性和混沌波形质量的研究。