研究目的
研究工作在外部光反馈条件下、发射波长为5.5微米和9微米的中红外量子级联激光器中的混沌与尖峰动力学，以深化对连续波和电流调制工作模式下混沌产生路径的理解。
研究成果
研究表明，量子级联激光器（QCLs）的混沌路径因泵浦条件而异：准连续波操作会产生更复杂的混沌现象，而连续波泵浦则导致更规则的尖峰动态。这种同步现象能实现尖峰的精确触发，在安全通信领域具有应用前景。该发现对开发中红外波段紧凑型高速安全通信系统具有重要意义。
研究不足
该研究受限于实验装置的技术约束，例如电流源的带宽以及连续偏置操作下光路的稳定性。此外，混沌同步在安全通信中的复杂性也被视为潜在挑战。
1：实验设计与方法选择：
本研究通过分岔图分析外腔光反馈和电流调制下量子级联激光器（QCL）的非线性动力学特性，研究其混沌演化路径。
2：样本选择与数据来源：
研究对象为mirSense公司生产的5.5微米和9微米发射波长QCL器件，分别称为1型和2型。
3：5微米和9微米发射波长QCL器件，分别称为1型和2型。 实验设备与材料清单：
3. 实验设备与材料清单：实验装置包含温控用低温恒温器或QCL支架、中红外聚焦透镜、外腔光反馈镀金反射镜、反馈比控制偏振片、非偏振分束器（NPBS）、碲镉汞探测器（MCT）、低噪声放大器、高速示波器及实时频谱分析仪（RSA）。QCL由低噪声电流源（Wavelength Electronics QCL2000 LAB）驱动，通过波形发生器（Rigol DG1022Z）进行调制。
4：实验流程与操作步骤：
通过外腔光反馈和电流调制激发QCL的混沌与尖峰动力学行为，调节反馈比观察稳态运行和低频起伏（LFF）等不同状态，采用时间轨迹和射频谱分析动态特性。
5：数据分析方法：
利用分岔图解析非线性动力学特征，通过射频谱分析混沌信号的频率成分。
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获取完整内容-
current source
QCL2000 LAB
Wavelength Electronics
Powering the QCL with a continuous current and allowing modulation up to 3 MHz with a sine modulation and up to 2 MHz with a square modulation.
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quantum cascade laser
Type 1 and Type 2
mirSense
Mid-infrared light source for studying chaotic and spiking dynamics under external optical feedback and current modulation.
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waveform generator
DG1022Z
Rigol
Implementing the modulation of the QCL's current.
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Mercury-Cadmium-Telluride detector
MCT
Detecting the QCL's beam for analysis.
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real-time spectrum analyzer
RSA
Analyzing the RF spectrum of the QCL's output.
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