光电子·激光2024,Vol.35Issue(12) :1323-1329.DOI:10.16136/j.joel.2024.12.0231

延迟光反馈混沌半导体激光器的熵率评估

Entropy rate evaluation of delayed optical feedback chaotic semi-conductor lasers

梁博 蔡强 徐兵杰 马荔 李璞
光电子·激光2024,Vol.35Issue(12) :1323-1329.DOI:10.16136/j.joel.2024.12.0231

延迟光反馈混沌半导体激光器的熵率评估

Entropy rate evaluation of delayed optical feedback chaotic semi-conductor lasers

梁博 1蔡强 1徐兵杰 2马荔 2李璞3
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作者信息

  • 1. 太原理工大学新型传感器与智能控制教育部重点实验室,山西太原 030024;广东工业大学信息工程学院广东省信息光子技术重点实验室,广东 广州 510006
  • 2. 西南通信研究所保密通信实验室,四川成都 610041
  • 3. 广东工业大学信息工程学院广东省信息光子技术重点实验室,广东 广州 510006
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摘要

延迟光反馈半导体激光器是近年来应用最广泛的混沌光源.然而,其不可预测性评估仍然是一个亟待解决的问题.从信息论的角度来看,根据线性化微分方程计算的Kolmogorov-Sinai(KS)熵可以准确地评估混沌激光信号的不可预测性.但是,评估实验数据的KS熵是非常困难,甚至是不可能的.本文证明了,在优化嵌入维度d、归一化垂直分辨率εN和采样时间τ后,Cohen-Procaccia(CP)熵可以作为一种实用的替代方法用于量化延迟光反馈半导体激光器实验产生混沌信号的不可预测性.

Abstract

Delayed optical feedback semiconductor lasers are the most widely used chaotic light sources in recent years.However,its unpredictability evaluation is still an urgent issue to be addressed.From the information-theoretic point of view,the Kolmogorov-Sinai(KS)entropy calculated from the linearized differential equation can accurately evaluate the unpredictability of chaotic laser signals.However,evaluating the KS entropy of experimental data is very difficult,if not impossible.In this paper,we demonstrate that the Cohen-Procaccia(CP)entropy can be used as a practical alternative method for quantifying the unpredictability of chaotic signals generated from delayed optical feedback semiconductor lasers experiments after optimizing the embedding dimension d,the normalized vertical resolution εN,and the sampling time τ.

关键词

激光混沌/半导体激光器/延迟光反馈/不可预测性/Cohen-Procaccia(CP)熵

Key words

laser chaos/semiconductor lasers/delayed optical feedback/unpredictability/Cohen-Procaccia(CP)entropy

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出版年

2024
光电子·激光
天津理工大学 中国光学学会

光电子·激光

CSCD北大核心
影响因子:1.437
ISSN:1005-0086
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