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声光双稳态和相位共轭波耦合映象格子模型时空混沌的研究

作　者: 岳立娟
导　师: 沈柯
学　校: 长春理工大学
专　业: 光学
关键词: 时空混沌控制时空混沌同步耦合映象格子模型声光双稳态相位共轭波
分类号: O231
类　型: 博士论文
年　份: 2005年
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内容摘要

本文使用耦合映象格子模型研究声光双稳态和相位共轭波时空混沌的控制与同步，并对其在保密通信中的应用进行了实验研究，同时对其时空复杂行为进行了有益的探讨。全文的研究分为三大部分：时空动力学系统复杂行为的演化、时空混沌的控制、时空混沌的同步与应用。第一部分讨论时空动力学系统复杂行为的演化。概述混沌控制与同步方法的研究进展；介绍耦合单峰映象格子模型、耦合声光双稳映象格子模型及耦合相位共轭波映象格子模型中时空混沌的控制与同步的研究进展。第二部分使用耦合映象格子模型研究时空混沌的控制。首先，提出一种时空混沌的非线性反馈控制方法，对耦合单峰映象格子模型、耦合声光双稳态映象格子模型及耦合相位共轭波映象格子模型中的时空混沌进行控制，通过选取不同的反馈强度，获得了各种稳定的控制结果，此控制方法的优点是不需要预先知道系统的动力学信息，而且控制效果好。然后，利用常数偏移控制法和改进的常数偏移控制法。对一维耦合声光双稳映象格子模型的时空混沌进行控制，只需调整偏移强度，即可得到各种稳定的状态。此控制方法的优点是不需要系统的动力学信息，系统的维数和参数均不改变，实验中容易实现。最后，采用三种不同的反馈技术进行控制，成功地将一维耦合声光双稳态映象格子模型中的时空混沌控制到均匀的稳态或稳定的周期态。第三部分使用耦合映象格子模型研究时空混沌的同步与应用。首先，提出一种非线性反馈同步时空混沌的方法。将此方法分别应用到耦合声光双稳态映象格子模型和耦合相位共轭波映象格子模型，在系统参数一定时，通过计算最大条件李雅普诺夫指数，给出实现时空混沌同步的最小反馈强度。将此方法进行拓展，实现了耦合环形腔激光器映象格子模型与耦合声光双稳态映象格子模型时空混沌的广义同步，通过数值实验表明，此非线性反馈时空混沌的同步方法具有实用性和鲁棒性。其次，利用单向耦合驱动时空混沌同步方法，分别实现耦合声光双稳态映象格子模型和耦合相位共轭波映象格子模型中时空混沌的同步，给出此方法实现时空混沌同步的最小耦合强度及最小耦合强度与系统控制参数的关系，讨论了在噪声影响下，此方法的同步效果。另

全文目录

第一章绪论  10-22
  1.1 混沌研究的进展  10-11
  1.2 混沌控制研究的进展  11-13
  1.3 混沌同步的研究  13-15
  1.4 耦合映象格子模型时空混沌的控制与同步研究  15-17
    1.4.1 耦合映象格子模型时空混沌的控制研究  15-16
    1.4.2 耦合映象格子模型时空混沌的同步研究  16-17
  1.5 耦合声光双稳态映象格子模型时空混沌的研究  17-19
    1.5.1 声光双稳态系统中混沌及混沌控制与同步的研究  17-18
    1.5.2 耦合声光双稳系统中时空混沌及时空混沌控制与同步的研究  18-19
  1.6 相位共轭波混沌的研究  19-20
  1.7 本文的研究内容  20-22
第二章耦合映象格子模型  22-38
  2.1 一维双向耦合单峰映象格子的时空行为  22-28
  2.2 一维单向耦合单峰映象格子的时空行为  28-30
  2.3 二维耦合单峰映象格子的时空行为  30-32
  2.4 非线性反馈法控制耦合映象格子的时空混沌  32-36
    2.4.1 一维双向耦合单峰映象格子时空混沌的控制  32-34
    2.4.2 一维单向耦合单峰映象格子时空混沌的控制  34-35
    2.4.3 二维耦合单峰映象格子时空混沌的控制  35-36
  2.5 本章小结  36-38
第三章耦合声光双稳态映象格子模型光学时空混沌的控制  38-61
  3.1 耦合声光双稳态映象格子模型的时空行为  38-45
    3.1.1 一维耦合声光双稳态映象格子模型的时空行为  39-43
    3.1.2 二维耦合声光双稳态映象格子模型的时空行为  43-45
  3.2 变量反馈法控制耦合声光双稳态映象格子模型的光学时空混沌  45-51
    3.2.1 声光双稳态映象系统混沌的控制  45-46
    3.2.2 耦合声光双稳态映象格子模型光学时空混沌的控制  46-51
  3.3 常数偏移法控制耦合声光双稳态映象格子模型的光学时空混沌  51-55
    3.3.1 声光双稳态映象系统混沌的控制  51-52
    3.3.2 耦合声光双稳态映象格子模型光学时空混沌的控制  52-54
    3.3.3 耦合声光双稳态映象格子模型光学时空混沌的局域控制  54-55
  3.4 非线性反馈法控制耦合声光双稳态映象格子模型光学时空混沌  55-59
    3.4.1 非线性反馈法控制声光双稳态映象系统的混沌  56-57
    3.4.2 非线性反馈法控制一维耦合声光双稳态映象格子模型的光学时空混沌  57-58
    3.4.3 非线性反馈法控制二维耦合声光双稳态映象格子模型的光学时空混沌  58-59
  3.5 本章小结  59-61
第四章耦合声光双稳态映象格子模型光学时空混沌的同步  61-78
  4.1 非线性反馈驱动法同步耦合声光双稳态映象格子模型的光学时空混沌  61-66
    4.1.1 非线性反馈法同步一维耦合声光双稳态映象格子模型的光学时空混沌  61-64
    4.1.2 非线性反馈法同步二维耦合声光双稳态映象格子模型的光学时空混沌  64-66
  4.2 单向耦合驱动法同步耦合声光双稳态映象格子模型的光学时空混沌  66-71
    4.2.1 单向耦合驱动法同步一维耦合声光双稳态映象格子模型的光学时空混沌  66-68
    4.2.2 单向耦合驱动法同步二维耦合声光双稳态映象格子模型的光学时空混沌  68-71
  4.3 耦合声光双稳态映象格子模型光学时空混沌的广义同步  71-76
    4.3.1 非线性反馈法实现异构系统时空混沌的广义同步  71-74
    4.3.2 单向耦合驱动法实现异构系统时空混沌的广义同步  74-76
  4.4 本章小结  76-78
第五章相位共轭波光学时空混沌及其控制与同步的研究  78-99
  5.1 相位共轭波光学时空行为的研究  78-87
    5.1.1 相位共轭波动力学理论模型  78-80
    5.1.2 相位共轭波动力学行为的数值研究  80-82
    5.1.3 一维耦合相位共轭波映象格子模型的时空行为  82-86
    5.1.4 二维耦合相位共轭波映象格子模型的时空行为  86-87
  5.2 相位共轭波时空混沌的控制  87-90
    5.2.1 非线性反馈法控制相位共轭波的混沌  87-88
    5.2.2 非线性反馈法控制一维耦合相位共轭波映象格子模型的时空混沌  88-89
    5.2.3 非线性反馈法控制二维耦合相位共轭波映象格子模型的时空混沌  89-90
  5.3 相位共轭波时空混沌的同步  90-98
    5.3.1 非线性反馈法同步一维耦合相位共轭波映象格子模型的时空混沌  90-92
    5.3.2 非线性反馈法同步二维耦合相位共轭波映象格子模型的时空混沌  92-94
    5.3.3 单向耦合法同步一维耦合相位共轭波映象格子模型的时空混沌  94-95
    5.3.4 单向耦合法同步二维耦合相位共轭波映象格子模型的时空混沌  95-98
  5.4 本章小结  98-99
第六章光学耦合映象格子模型时空混沌在保密通信中的应用  99-107
  6.1 混沌保密通信的研究进展  99-100
  6.2 时空混沌进行保密通信的原理  100-102
  6.3 时空混沌进行保密通信的实现  102-106
    6.3.1 利用耦合声光双稳态映象格子模型中光学时空混沌的保密通信  102-104
    6.3.2 利用耦合相位共轭波映象格子模型中光学时空混沌的保密通信  104-105
    6.3.3 抗破译能力分析  105-106
  6.4 本章小结  106-107
第七章结束语  107-110
参考文献  110-119
攻读博士学位期间发表的学术论文  119-120
致谢  120-121
长春理工大学博士学位论文原创性声明  121

声光双稳态和相位共轭波耦合映象格子模型时空混沌的研究

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