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(shù)，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(jìn)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(shù)與現(xiàn)行的光纖通信網(wǎng)絡(luò)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)?，仍是需要深入研究的問題。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(jìn)行了實驗研究，主要完成了如下工作。

2、r>　　(1)對混沌接收機(jī)及基于混沌調(diào)制的混沌激光保密通信的過程進(jìn)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(chǎn)生、及收發(fā)機(jī)的混沌同步。實驗中采用分布反饋式半導(dǎo)體激光器作為激光光源，利用光纖環(huán)反饋結(jié)構(gòu)，通過調(diào)節(jié)反饋強(qiáng)度等參量，產(chǎn)生了混沌激光載波;利用兩只結(jié)構(gòu)和參數(shù)一致的激光器和開環(huán)混沌同步結(jié)構(gòu)，在強(qiáng)光注入鎖定的條件下實現(xiàn)了混沌收發(fā)機(jī)的同步，相關(guān)系數(shù)達(dá)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(dá)100 km和25 km。實驗中通過混沌調(diào)制的方式，利用馬赫—曾德爾調(diào)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(jìn)行保密傳輸。在接收端，通過收發(fā)機(jī)混沌同步來進(jìn)行信息的解密，恢復(fù)出1.25 Gb/s和2.5 Gb/s信號的Q因子分別達(dá)到了2.1和2.2。當(dāng)對2.5 Gb/s的信息進(jìn)行保密傳輸時，混沌發(fā)射機(jī)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(qiáng)

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(fù)用、以及兩路1.25 Gb/s混沌激光保密通信波分復(fù)用的傳輸。當(dāng)信道間隔為3nm時，通過優(yōu)化注入強(qiáng)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(bǔ)償?shù)臈l件下，傳輸距離分別達(dá)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(fù)用/解復(fù)用