序
网上流传着一句爱因斯坦的名言: “提出一个问题往往比解决一个问题更重要”。我没有去考证这句话的真伪,因为我不认可这句话的含义。如果我们的研究者都在提出问题而不是解决问题,那么我们的世界将充满假说、猜想,甚至玄学。我始终认为,科学研究的最终目的是推动技术进步、服务社会需求。正缘于此,我们一直将混沌的应用作为主要研究内容,本书也是我们20年来在混沌信号应用研究上的一个总结。
坦率地讲,我们当初选择混沌信号应用作为研究选题,并不是因为混沌信号天赋异禀,在应用上独具优势,而是因为这是一个低门槛、轻资产的研究课题,是30年前一个非知名高校中一位青年教师的偶然选择。但幸运的是,经过课题组师生20多年的努力,我们基于混沌信号,相继研发出混沌激光雷达、混沌穿墙/探地雷达、混沌光/电时域反射仪、高速随机数发生器和毫米波噪声发生器,同时也验证了混沌保密光通信及混沌分布式光纤传感上的应用。
本书从酝酿到付梓经历了13个年头。2011年冬,我与静冈大学的大坪顺次(Junji Ohtsubo)教授在台南市成功大学附近的一家小酒馆闲聊,称赞他送我的专著Semiconductor Lasers Stability,Instability and Chaos写得很好,他说一个教授应该有一本专著作为一生研究成果的总结,并询问我何时写自己的专著。其实我在2010年7月就写好《混沌激光的产生与应用》一书的提纲,但一年半后仍只字未动,就只能含糊地说: 谢谢他的建议。本书从起意到付梓拖了10余年之久,用追求完美,或者孔子的“述而不作”做理由,大概率是托词。水平不高、能力有限、内心忐忑才是实情。
非常感谢太原理工大学王冰洁、王龙生、徐航、张建国、张明江及广东工业大学李璞等老师的支持。他们以前是我的学生与同事,现在是我的老师兼同行,正是在他们的鼓励与努力下,本书才得以付梓。本书的第1章和第9章由我完成,第2章由徐航副教授撰写,第3章由王冰洁教授撰写,第4章由张明江教授撰写,第5~6章和第8章由王龙生副教授撰写,第7章由张建国副教授和李璞教授共同撰写,全书的统稿由王冰洁教授协助我完成。同时,太原理工大学的张建忠教授、赵彤副教授和广东工业大学的王安帮教授、孙粤辉副教授、刘文杰副教授等均为本书提供了一些内容或有益的建议。
感谢国家自然科学基金委和科技部的持续支持,以及山西省科技厅与广东省科技厅的接力式支持!感谢“珠江人才计划”项目的支持!本书的所有工作都是在相关基金的资助下完成的。特别要感谢国家自然科学基金委先后资助了我主持的三个重大科学仪器研制项目,才使得我们的研究结果能够从纸面文章变为现实仪器。
“丑媳妇早晚是要见公婆的”。凡是肯花时间指出我们不足的人,都是希望我们能更优秀。还望大家不吝赐教。
2023年4月