Synchronization Properties of Chaotic Semiconductor Lasers and Applications to Encryption

Abstract

[EN] We review the main properties of two unidirectionally coupled single-mode semiconductor lasers (master-slave configuration). Our analysis is based on numerical simulations of a rate equations model. The emitter, or master laser, is assumed to be an external-cavity single-mode semiconductor laser subject to optical feedback that operates in a chaotic regime. The receiver, or slave laser, is similar to the emitter but can either operate in a chaotic regime, as the emitter (closed loop configuration), or without optical feedback and consequently under CW when it is uncoupled (open loop configuration). This configuration is one of the most simple and useful configuration for chaos based communication systems and data encryption.

[FR] Les principales propriétés de couplage unidirectionnel entre deux laser à semiconducteurs monomodes (configuration maître-esclave) sont passées en revue. Cette analyse s'appuie sur des simulations numériques du modèle des équations d'évolution du laser à semiconducteur. L'émetteur, ou encore le laser maître, est constitué d'un laser semiconducteur monomode à cavité externe soumis à une contre-réaction optique, et fonctionnant en régime chaotique. Le récepteur, ou laser esclave, est semblable à l'émetteur, mais il peut fonctionner soit en régime chaotique comme l'émetteur (configuration en boucle fermée), soit sans contre-réaction optique (configuration en boucle ouverte), c'est-à-dire en régime continu lorsqu'il est non couplé. Cette dernière configuration est l'une des plus simples et des plus communes dans le contexte des systèmes de sécurisation des télécommunications optiques par chaos.