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图1-2所示为外腔光反馈方式的示意图，左侧为半导体激光器的内部示意图，有源光学谐振腔称为内腔，用于控制腔内光子的频率和相位等；右侧为外部光反射镜，用于提供外腔光反馈，激光器出光面与外部光反射镜之间的无源部分称为外腔。激光器输出的单模激光传输至外部光反射镜后，部分输出光原路反射至激光器腔内，对激光器产生扰动，在一定的光反馈范围内激光器表现出非稳态或混沌状态。在此过程中，可以通过调节光反馈强度和外腔长度对混沌状态进行优化。其中，光反馈强度为光反射镜反馈回激光器的光功率与激光器自身输出功率的比值，外腔长度为激光器与光反射镜之间的距离，表现为时间延迟特征。
图1-2 外腔光反馈结构示意图
此外，反馈光除了可以由外部光反射镜提供，还可以由光纤环自反馈、法布里-珀罗（Fabry-Perot，F-P）标准具滤波反馈 [19] 等方式提供。通过不同的外腔光反馈方式，控制不同的变量使激光器表现出丰富的混沌动力学特性。