混沌激光保密光纖通信實驗研究.pdf

1、混沌激光保密通信是一種基于物理層的硬件加密技術，與傳統(tǒng)的RSA公眾密鑰加密體制相比，具有安全、高速、實時等優(yōu)點。近年來，雖然人們在混沌激光保密通信的理論和實驗研究方面已取得了較大進展，然而，混沌激光保密通信距離實用化還有一定的距離，如何使這種保密通信技術與現(xiàn)行的光纖通信網(wǎng)絡兼容，以及如何在同一光纖信道中實現(xiàn)信息的雙向保密傳輸?shù)龋允切枰钊胙芯康膯栴}。本論文重點對基于光纖信道的混沌激光保密通信系統(tǒng)進行了實驗研究，主要完成了如下工作。

2、r>　　(1)對混沌接收機及基于混沌調制的混沌激光保密通信的過程進行了建模與仿真后，搭建了混沌激光保密通信實驗系統(tǒng)，實現(xiàn)了混沌激光載波的產生、及收發(fā)機的混沌同步。實驗中采用分布反饋式半導體激光器作為激光光源，利用光纖環(huán)反饋結構，通過調節(jié)反饋強度等參量，產生了混沌激光載波;利用兩只結構和參數(shù)一致的激光器和開環(huán)混沌同步結構，在強光注入鎖定的條件下實現(xiàn)了混沌收發(fā)機的同步，相關系數(shù)達到0.96。
　　(2)實驗實現(xiàn)了速率為1.25 Gb/

3、s和2.5 Gb/s信息的單路長距離保密通信，傳輸距離分別達100 km和25 km。實驗中通過混沌調制的方式，利用馬赫—曾德爾調制器，將數(shù)字信信隱藏于混沌激光載波中，注入光纖信道中進行保密傳輸。在接收端，通過收發(fā)機混沌同步來進行信息的解密，恢復出1.25 Gb/s和2.5 Gb/s信號的Q因子分別達到了2.1和2.2。當對2.5 Gb/s的信息進行保密傳輸時，混沌發(fā)射機采用外光注入的方式展寬了混沌激光載波的帶寬，從而使信息的安全性增強

4、。
　　(3)實驗實現(xiàn)了1.25 Gb/s混沌激光保密通信與1.25 Gb/s常規(guī)光纖通信波分復用、以及兩路1.25 Gb/s混沌激光保密通信波分復用的傳輸。當信道間隔為3nm時，通過優(yōu)化注入強度、傳輸距離、入纖光功率以及加載信息幅度等，使得在無色散補償?shù)臈l件下，傳輸距離分別達到100 km和25 km。
　　(4)實驗實現(xiàn)了單波長及雙波長情況下的雙向混沌激光保密通信。對于雙波長雙向混沌激光保密通信，通過利用波分復用/解復用