[發(fā)明專利]一種基于硅光子微腔的光混沌產(chǎn)生裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201610983569.3
• 申請日: 2016-11-09
• 公開（公告）號: CN106654855B
• 公開（公告）日: 2023-04-07
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 吳加貴;段書凱;鄭吉;程月;余惠芳
• 申請（專利權(quán)）人: 西南大學(xué)
• 主分類號: H01S5/06
• 分類號: H01S5/06;H01S5/10
• 代理公司: 重慶中流知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 50214
• 代理人: 陳立榮

本發(fā)明基于硅光子微腔的光混沌產(chǎn)生裝置，包括可調(diào)諧激光器、摻鉺光纖放大器EDFA、光纖偏振控制器FPC、光隔離器OI、偏振光片、硅光子微腔和光電探測器PD，本發(fā)明基于硅光子微腔的光混沌產(chǎn)生裝置的有益效果是以硅光子微腔器件產(chǎn)生混沌，使其可以完全CMOS集成，制造成本低，適合大規(guī)模批量生產(chǎn)；且具有更小的模式體積和更高的品質(zhì)因子，擁有高的局域能量密度；具有較好的控光性能，有利于對光進(jìn)行直接操作處理；能夠?qū)崿F(xiàn)低閾值的工作，完全集成，實際穩(wěn)定性強(qiáng)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及光電信息科學(xué)領(lǐng)域，特別涉及到一種基于硅光子微腔的光混沌產(chǎn)生裝置。

背景技術(shù)

光混沌作為混沌理論的一個分支，涵蓋了混沌同步保密通信、高性能的光探測和測距，超速物理隨機(jī)數(shù)生成等領(lǐng)域，發(fā)展得十分迅速，現(xiàn)有技術(shù)光混沌產(chǎn)生的方法大都是利用半導(dǎo)體激光器產(chǎn)生混沌，存在著半導(dǎo)體激光器不可與CMOS集成、不能大批量生產(chǎn)和成本較高等問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提出一種可與CMOS集成、能大批量生產(chǎn)且成本較低的光混沌產(chǎn)生裝置，從硅光子微腔內(nèi)獲取光混沌的方法，在以硅光子微腔中的Drude離子體和光學(xué)振蕩耦合為基礎(chǔ)，確立了系統(tǒng)進(jìn)入光混沌的具體演化路徑。并對其包括耦合振蕩，雙光子吸收，自由載流子，熱光動力學(xué)等相關(guān)物理機(jī)制耦合過程進(jìn)行了刻畫。

本發(fā)明基于硅光子微腔的光混沌產(chǎn)生裝置，包括可調(diào)諧激光器、摻鉺光纖放大器EDFA、光纖偏振控制器FPC、光隔離器OI、偏振光片POL、硅光子微腔Chip和光電探測器PD；

所述可調(diào)諧激光器、摻鉺光纖放大器、光纖偏振控制器、光隔離器Ⅰ、偏振光片、硅光子微腔、光隔離器Ⅱ和光電探測器依次連接；并且，在偏振光片和硅光子微腔的前后分別設(shè)置有透鏡和顯微物鏡；可調(diào)諧激光器輸出的光經(jīng)過摻鉺光纖放大器放大增強(qiáng)后，經(jīng)過光纖偏振控制器偏振調(diào)控，然后，再通過光隔離器Ⅰ和透鏡耦合注入硅光子微腔中；從硅光子微腔輸出的光，經(jīng)過顯微物鏡的收集，通過光隔離器Ⅱ后注入到光電探測器中；其中，所述硅光子微腔是指在硅光子晶體由缺陷引入的微腔以及若干引入光的波導(dǎo)構(gòu)成的硅光子微腔器件，能產(chǎn)生雙光子吸收和耦合振蕩效應(yīng)；所述雙光子吸收是指在硅光子微腔中，腔內(nèi)約束光場在腔體表面通過雙光子吸收過程產(chǎn)生熱量并激發(fā)出自由載流子的過程；所述耦合振蕩效應(yīng)是指在雙光子吸收、自由載流子和熱光效應(yīng)的作用下，注入光子、微腔Q值、耦合波導(dǎo)和頻率失諧量與微腔內(nèi)光場之間形成了耦合振蕩。

進(jìn)一步的，所述可調(diào)諧激光器的型號為SantecTSL-510C。

本發(fā)明基于硅光子微腔的光混沌產(chǎn)生裝置的有益效果是以硅光子微腔器件產(chǎn)生混沌，使其可以完全CMOS集成，制造成本低，適合大規(guī)模批量生產(chǎn)；且具有更小的模式體積和更高的品質(zhì)因子，擁有高的局域能量密度；具有較好的控光性能，有利于對光進(jìn)行直接操作處理；能夠?qū)崿F(xiàn)低閾值的工作，完全集成，實際穩(wěn)定性強(qiáng)。

附圖說明

附圖1為一種基于硅光子微腔的光混沌產(chǎn)生裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

附圖2為硅光子微腔的耦合機(jī)制示意圖。

附圖3為硅光子微腔內(nèi)的振蕩起始階段示意圖。

附圖4為硅光子微腔內(nèi)的自脈動階段示意圖。

附圖5為硅光子微腔內(nèi)的光混沌振蕩示意圖。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖和具體實施例對本發(fā)明一種基于硅光子微腔的光混沌產(chǎn)生裝置作進(jìn)一步的說明。

附圖1為一種基于硅光子微腔的光混沌產(chǎn)生裝置的結(jié)構(gòu)示意圖，由圖可知，本發(fā)明基于硅光子微腔的光混沌產(chǎn)生裝置，包括可調(diào)諧激光器（SantecTSL-510C）、摻鉺光纖放大器（EDFA）、光纖偏振控制器（FPC）、光隔離器Ⅰ（OI）、偏振光片（POL）、硅光子微腔（Chip）和光電探測器（PD）。