混沌激光保密光纖通信實(shí)驗(yàn)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(shí)時(shí)等優(yōu)點(diǎn)。近年來(lái)，雖然人們?cè)诨煦缂す獗Ｃ芡ㄐ诺睦碚摵蛯?shí)驗(yàn)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(shí)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(shí)現(xiàn)信息的雙向保密傳輸?shù)?，仍是需要深入研究的?wèn)題。本論文重點(diǎn)對(duì)基于光纖信道的混沌激光保密通信系統(tǒng)進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究，主要完成了如下工作。

2、r>　　(1)對(duì)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(guò)程進(jìn)行了建模與仿真后，搭建了混沌激光保密通信實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，實(shí)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(shí)驗(yàn)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(guò)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(kāi)環(huán)混沌同步結(jié)構(gòu)，在強(qiáng)光注入鎖定的條件下實(shí)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(shí)驗(yàn)實(shí)現(xiàn)了速率為1.25 Gb/

3、s和2.5 Gb/s信息的單路長(zhǎng)距離保密通信，傳輸距離分別達(dá)100 km和25 km。實(shí)驗(yàn)中通過(guò)混沌調(diào)制的方式，利用馬赫—曾德?tīng)栒{(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(guò)收發(fā)機(jī)混沌同步來(lái)進(jìn)行信息的解密，恢復(fù)出1.25 Gb/s和2.5 Gb/s信號(hào)的Q因子分別達(dá)到了2.1和2.2。當(dāng)對(duì)2.5 Gb/s的信息進(jìn)行保密傳輸時(shí)，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(shí)驗(yàn)實(shí)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(shí)，通過(guò)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(wú)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(shí)驗(yàn)實(shí)現(xiàn)了單波長(zhǎng)及雙波長(zhǎng)情況下的雙向混沌激光保密通信。對(duì)于雙波長(zhǎng)雙向混沌激光保密通信，通過(guò)利用波分復(fù)用/解復(fù)用