色散反馈微腔激光器产生无时延特征宽带混沌

王驿宣，王大铭，贾志伟，王安帮

1) 太原理工大学新型传感器与智能控制教育部与山西省重点实验室，山西太原 030024；2)太原理工大学物理与光电工程学院，山西太原 030024

混沌激光在保密通信[1]、物理随机密钥生成[2]、密钥分发[3]和激光测距[4]等领域具有重要应用．光反馈半导体激光器具有结构简单且易于集成的优点，常被用作混沌光源[5]，然而激光器的混沌振荡通常以弛豫振荡为主，大部分能量集中于弛豫振荡频率附近，导致混沌信号带宽受限．此外，激光器端面和反馈镜之间的外腔谐振使混沌信号具有明显的反馈时延特征(time delay signature，TDS)[6]，导致系统参数泄露．有限带宽和明显时延特征限制了混沌激光应用于保密通信中的速率和安全性，以及随机数的产生速率和可靠性．

目前，增强混沌激光带宽的主要方法包括采用光注入[7]、互注入[8]、相位共轭反馈[9]、延迟干涉自相位调制反馈[10]、光纤环形谐振器[11]及光外差或电外差结构[12]等．抑制混沌激光TDS的主要途径为增加反馈腔的复杂度，如双外腔反馈[13]、腔长调制反馈[14]，或引入如光栅反馈[15]和延迟自干涉[16]等的非线性反馈．从实际应用需求角度，探索能够同时增强带宽，抑制时延特征，并且结构简单的混沌激光产生方法具有重要意义．

光反馈激光器的混沌频谱相似于激光器的调制响应曲线[7]，XIAO等[17]报道了新型单模弧边六角形谐振(circular-side hexagonal resonator, CSHR)微腔半导体激光器，该激光器在高偏置情况下具有宽带平坦的调制响应曲线．因此，本研究提……