第一章 绪论 1
1.1 引言 1
1.2 混沌研究概论 3
1.3 混沌同步理论研究概况 5
1.4 激光混沌及其同步理论研究的进展 7
1.4.1 激光混沌 7
1.4.2 激光混沌同步 8
1.5 激光混沌保密通信理论及其应用的研究概况和进展 9
1.6 本书简介 12
参考文献 15
第二章 激光混沌以及混沌同步的基本理论 26
2.1 引言 26
2.2 附加自由度的半导体激光器 26
2.2.1 模型 27
2.2.2 分岔图 29
2.3 激光混沌信号随机特性的表述 30
2.4 运动稳定性的线性近似判别法 32
2.5 混沌同步理论 34
2.6 本章小结 39
参考文献 39
第三章 光注入半导体激光器中分岔及混沌动力学行为的研究 41
3.1 引言 41
3.2 模型 41
3.3 绝热消去原理中的两维模型 43
3.3.1 复数场一维模式 43
3.3.2 复数场二维偏振模式 47
3.4 简化的三维模型 53
3.4.1 简化的三维模型以及理论分析 53
3.4.2 数值模拟 57
3.5 四维模式的动力学行为特点分析 61
3.5.1 静态锁模分析 61
3.5.2 稳定性分析 61
3.5.3 分岔和混沌现象的数值模拟 65
3.6 无注入时的半导体激光器的振荡特点 70
3.7 本章小结 73
参考文献 73
第四章 激光混沌反馈同步以及混沌调制的理论与应用研究 75
4.1 引言 75
4.2 模型 76
4.2.1 同步方程 77
4.3 激光混沌通信中的调制与解调 82
4.3.1 混沌隐藏 83
4.3.2 混沌键控 86
4.4 激光混沌相位控制同步及编码应用 87
4.4.1 模型 88
4.4.2 ON/ON ECPSK调制解调 91
4.4.3 参数失配 94
4.4.4 噪声 95
4.5 同步误差方程和解调公式的理论证明和分析 95
4.5.1 同步误差方程和解调方程的推导 95
4.5.2 数值分析 102
4.6 本章小结 105
参考文献 105
第五章 激光混沌双向保密通信应用系统——激光混沌耦合同步和反馈-耦合同步系统及其在保密通信中的应用 107
5.1 引言 107
5.2 耦合下的激光动力学行为分析 108
5.2.1 模型 108
5.2.2 扰动方程及其稳定性分析 109
5.2.3 分岔图 110
5.3 同步 111
5.3.1 同步方程 111
5.3.2 解调方程 112
5.3.3 数值分析 113
5.4 混沌调制与解调 114
5.5 “反馈-耦合”同步系统 116
5.5.1 模型 116
5.5.2 扰动方程 117
5.5.3 同步方程 118
5.5.4 数值分析 119
5.5.5 冲激响应和噪声 120
5.6 混沌通信 120
5.6.1 混沌隐藏 120
5.6.2 混沌键控 122
5.7 本章小结 123
参考文献 124
第六章 双环掺铒光纤激光器混沌通信应用系统 125
6.1 引言 125
6.2 双环掺铒光纤激光器激光混沌同步及其在编码中的应用 125
6.2.1 模型 125
6.2.2 数值模拟结果 127
6.2.3 编码 128
6.3 本章小结 133
参考文献 133
第七章 激光混沌全光中继站理论与应用研究 134
7.1 引言 134
7.2 模型 134
7.3 同步 136
7.3.1 中继站系统同步定理 136
7.3.2 数值模拟 137
7.4 中继站系统在编码通信中的应用 138
7.5 带宽 140
7.6 本章小结 141
参考文献 141
第八章 光纤混沌通信理论模型与应用 142
8.1 引言 142
8.2 模型 143
8.2.1 四维激光混沌“反馈”同步系统 144
8.2.2 三维“反馈”同步系统 145
8.2.3 三维“耦合”同步系统 145
8.2.4 三维“反馈-耦合”同步系统 146
8.2.5 光纤传输系统 147
8.3 群速度色散的影响 149
8.4 自相位调制的影响 150
8.5 交叉相位调制的影响 151
8.5.1 同方向传输 151
8.5.2 反方向传输 155
8.6 态叠加耦合效应及其影响 156
8.6.1 GVD效应的影响 157
8.6.2 SPM效应的影响 158
8.6.3 GVD效应和SPM效应的共同影响 159
8.7 光纤混沌通信编码应用的数值模拟和分析 160
8.7.1 光纤混沌隐藏技术 160
8.7.2 光纤混沌键控技术 163
8.8 光纤混沌双向保密通信应用系统 164
8.8.1 模型 164
8.8.2 数值分析 166
8.9 本章小结 168
参考文献 169
第九章 激光混沌、同步编码与信息传送实验系统 171
9.1 引言 171
9.2 光注入激光混沌实验系统 171
9.2.1 光注入分布反馈半导体激光器产生混沌 171
9.2.2 双光注入多量子阱激光器系统产生混沌 172
9.3 光反馈激光混沌实验系统 174
9.3.1 光反馈半导体激光器产生低频起伏与混沌 174
9.3.2 光双反馈半导体激光器产生混沌 177
9.4 激光混沌同步实验系统 179
9.4.1 平坦宽带混沌激光同步 179
9.4.2 光反馈混沌激光同步 181
9.5 激光混沌编码实验系统 183
9.5.1 混沌调制（CM）垂直面发射激光器编码解码实验系统 183
9.5.2 激光器混沌键控制（ON/Off-PSK）编码解码实验系统 185
9.6 激光混沌信息远程光纤传送实验系统 187
9.6.1 激光器混沌信息传送集成实验系统 187
9.6.2 光纤网络密集波分复用激光混沌保密通信系统 190
9.7 本章结论 192
参考文献 192
第十章 混沌控制（同步）理论研究 194
10.1 引言 194
10.2 激光随机混沌现象及其同步 194
10.2.1 模型 194
10.2.2 数值分析和模拟 196
10.3 光注入半导体激光器中激光混沌的泵浦周期调制控制 198
10.3.1 模型 198
10.3.2 扰动和激励方程 199
10.3.3 数值模拟 201
10.4 双环掺铒光纤激光器混沌的耦合参数控制以及偏振控制 205
10.4.1 耦合参数控制方法 205
10.4.2 偏振控制方法 206
10.4.3 数值模拟结果 206
10.5 双环掺铒光纤激光器激光混沌反相位同步控制 210
10.5.1 模型 210
10.5.2 数值模拟结果 211
10.6 本章结论 214
参考文献 214
附录1 半导体激光器动力学简单知识 216
参考文献 219
附录2 混沌简单知识 220
参考文献 226