[發明專利]異或運算實現方法及利用高非線性光纖實現的通信方法

在審

• 申請號: 201710954703.1
• 申請日: 2017-10-13
• 公開（公告）號: CN107623550A
• 公開（公告）日: 2018-01-23
• 發明（設計）人: 沈綱祥;高明義
• 申請（專利權）人: 蘇州大學
• 主分類號: H04B10/85
• 分類號: H04B10/85;H04B10/2563;H04B10/25
• 代理公司: 蘇州市中南偉業知識產權代理事務所(普通合伙)32257
• 代理人: 李陽

技術領域

本發明涉及通信方法，特別是涉及異或運算實現方法及利用高非線性光纖實現的通信方法。

背景技術

近年來，已經開發了具有高非線性的高非線性光纖(HNLF，highly nonlinear fiber)。隨著該開發的進行，利用高非線性光纖的光信號處理獲得了普及。

通常的基于全光網絡編碼的保密通信原理如下：

參閱圖1，將兩路高速光通信信號A和D在光域進行網絡編碼實現信號加密，然后將加密光信號進行傳輸，在接收端再次利用網絡解碼技術對加密光信號進行解碼，恢復出信號A。

其中涉及到的網絡編碼原理，如圖2所示。假設兩路光信號同時進入節點，在傳統光通信網絡中，要求這兩路信號波長或時隙不同，利用波分復用或者時分復用技術，將兩路信號區分開，避免出現沖突，影響系統性能。圖2中，在兩路信號N1和N2交匯的節點處放置異或運算單元，將兩路信號進行異或運算得到加密信號在接收端對信號進行解密

傳統技術存在以下技術問題：

但是，異或運算單元往往都是利用硬件電路實現，計算效率低，浪費時間。

發明內容

基于此，有必要針對上述技術問題，提供一種利用高非線性光纖實現的通信方法，編碼和解碼計算效率高，節約大量時間，用于Tb/s高速光信號保密通信，并提高系統保密度。

一種異或運算實現方法，包括：

將第一路信號注入高非線性光纖；

同時，將第二路信號注入所述高非線性光纖；

同時，將第三路信號注入所述高非線性光纖；

接收所述第一路信號、所述第二路信號和所述第三路信號經過所述高非線性光纖由于四波混頻效應產生的空閑光中的一路信號，所述空閑光中的一路信號即為所述第一路信號與所述第二路信號的異或值與所述第三路信號的異或結果；

其中，所述第一路信號、所述第二路信號和所述第三路信號具有不同的光波長。

在另外的一個實施例中，所述高非線性光纖包括級聯的摻鋁光纖和摻鍺光纖。

在另外的一個實施例中，所述摻鋁光纖與摻鍺光纖的長度比為3:2。

一種利用高非線性光纖實現的通信方法，包括：

從多路信號中選擇三路信號上述的異或運算實現方法得到異或運算結果，其中，所述多路信號通過第一路徑傳輸；

將所述異或運算結果通過第一路徑傳輸；

將所述異或運算結果和所述三路信號中的任意兩路信號利用上述的異或運算實現方法進行異或運算，得到所述三路信號中的剩余一路信號。

上述利用高非線性光纖實現的通信方法，利用高非線性光纖的四波混頻效應(FWM)實現異或運算，編碼和解碼計算效率高，節約大量時間，用于Tb/s高速光信號保密通信，并提高系統保密度。

在另外的一個實施例中，所述多路信號的數量為3。

在另外的一個實施例中，所述多路信號中的一路信號是軍用信號，其余的信號都是民用信號；所述多路信號中選擇的三路信號包括所述軍用信號；在步驟“將所述異或運算結果和所述三路信號中的任意兩路信號利用上述的異或運算實現方法進行異或運算，得到所述三路信號中的剩余一路信號。”中將所述異或運算結果和所述三路信號中的兩路民用信號利用上述的異或運算實現方法進行異或運算，得到所述三路信號中的軍用信號。

附圖說明

圖1為本申請背景技術涉及的保密通信原理圖。

圖2為本申請背景技術涉及的編碼解碼原理圖。

圖3為本申請實施例提供的一種異或運算實現方法的流程圖。

圖4為本申請實施例提供的一種異或運算實現方法中的非線性光纖中的異或運算實現的工作原理圖。

圖5為本申請實施例提供的一種異或運算實現方法中的級聯的摻鋁光纖和摻鍺光纖的結構示意圖。

圖6為本申請實施例提供的一種利用高非線性光纖的通信方法的流程圖。

圖7為本申請實施例提供的一種利用高非線性光纖的通信方法的通信系統圖。

具體實施方式

為了使本發明的目的、技術方案及優點更加清楚明白，以下結合附圖及實施例，對本發明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發明，并不用于限定本發明。

參閱圖3，一種異或運算實現方法，包括：

S110、將第一路信號注入高非線性光纖。

S120、同時，將第二路信號注入所述高非線性光纖。

S130、同時，將第三路信號注入所述高非線性光纖。