[發(fā)明專利]一種四信道超高速雙向OTDM保密通信系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010835622.1
• 申請(qǐng)日: 2020-08-18
• 公開（公告）號(hào): CN111970105B
• 公開（公告）日: 2023-06-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 鐘東洲;曾能;楊華;徐喆
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 五邑大學(xué)
• 主分類號(hào): H04L9/00
• 分類號(hào): H04L9/00;H04B10/85;H04B10/516
• 代理公司: 廣州三環(huán)專利商標(biāo)代理有限公司 44202
• 代理人: 郭浩輝;麥小嬋

本發(fā)明公開了一種四信道超高速雙向OTDM保密通信系統(tǒng)。包括兩個(gè)光纖生成分波模塊、兩個(gè)復(fù)用延時(shí)調(diào)制模塊和兩個(gè)光纖分束調(diào)制模塊。本發(fā)明實(shí)施例通過對(duì)兩個(gè)自旋VCSELs進(jìn)行外部光注入，實(shí)現(xiàn)了它們之間的混沌同步，由于它們的不對(duì)稱性是由不均勻的傳播延時(shí)引起的，因此通過向它們注入橢圓偏振光來很大程度上消除這種不對(duì)稱性。并且通過進(jìn)一步優(yōu)化參數(shù)，實(shí)現(xiàn)了高質(zhì)量的同相和反相超前/滯后混沌同步，并且實(shí)現(xiàn)了四信道超高速雙向OTDM保密通信。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及保密通信技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種四信道超高速雙向OTDM保密通信系統(tǒng)。

背景技術(shù)

光泵浦自旋極化垂直腔面發(fā)射激光器(自旋VCSEL)具有較低的閾值、對(duì)于輸出偏振狀態(tài)和強(qiáng)度可進(jìn)行獨(dú)立控制、超快的動(dòng)力學(xué)行為和較大的調(diào)制帶寬(約200GHz)等優(yōu)點(diǎn)。利用這些特性，光泵浦自旋VCSEL在光通信、光信息處理、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、量子計(jì)算和生化傳感等領(lǐng)域有了新的應(yīng)用前景。在光泵浦自旋VCSEL中可以觀察到各種形式的超快不穩(wěn)定現(xiàn)象，包括周期振蕩、偏振轉(zhuǎn)化和混沌動(dòng)力學(xué)行為。光泵浦自旋VCSEL的混沌動(dòng)力學(xué)在超快速光學(xué)混沌計(jì)算、超快速隨機(jī)數(shù)產(chǎn)生、超快速混沌保密通信等方面有著潛在的重要應(yīng)用價(jià)值。

由于互耦半導(dǎo)體激光器(MCSLs)具有高安全性和雙向信息傳輸能力等優(yōu)點(diǎn)，人們對(duì)其混沌同步和通信進(jìn)行了越來越多的研究。研究證明，通過對(duì)兩個(gè)MCSLs使用自反饋，可以在它們之間建立實(shí)時(shí)混沌同步和超前/滯后混沌同步。然而，對(duì)于包括電泵浦自旋VCSEL在內(nèi)的面對(duì)面互耦常規(guī)激光器很難獲得穩(wěn)定的實(shí)時(shí)同步，而明確穩(wěn)定的超前/滯后同步需要在MCSLs之間進(jìn)行一定的失諧。為了實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定的實(shí)時(shí)同步和明確穩(wěn)定的超前/滯后同步，又提出了一些復(fù)雜的MCSLs系統(tǒng)。然而，在這些方案中，雖然混沌同步可以在前向傳播延時(shí)和后向傳播延時(shí)相等的情況下實(shí)現(xiàn)，但由于兩個(gè)MCSLs之間的不對(duì)稱性，使得混沌同步的實(shí)現(xiàn)面臨著新的挑戰(zhàn)。更為重要的是，在相互耦合的常規(guī)激光器中，由于其具有納秒量級(jí)的動(dòng)態(tài)特性，因此很難實(shí)現(xiàn)多通道OTDM混沌保密通信。

因此，現(xiàn)有技術(shù)還有待進(jìn)一步改進(jìn)和提升。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種四信道超高速雙向OTDM保密通信系統(tǒng)，以實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量的同相和反相超前/滯后混沌同步以及信道超高速雙向OTDM保密通信。

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明實(shí)施例提供一種四信道超高速雙向OTDM保密通信系統(tǒng)，包括兩個(gè)光纖生成分波模塊、兩個(gè)復(fù)用延時(shí)調(diào)制模塊和兩個(gè)光纖分束調(diào)制模塊，其中，

每個(gè)光纖生成分波模塊分別包括反饋激光器、自旋VCSEL和雙向光纖環(huán)形器，所述反饋激光器所產(chǎn)生的偏振光依次經(jīng)所述自旋VCSEL和雙向光纖環(huán)形器，產(chǎn)生兩路光波，兩路所述光波分別注入所述光纖分束調(diào)制模塊和復(fù)用延時(shí)調(diào)制模塊；

每個(gè)復(fù)用延時(shí)調(diào)制模塊分別包括光纖偏振分束器、兩個(gè)延時(shí)復(fù)用模塊、光纖偏振控制器和光纖分束器，所述光纖偏振分束器經(jīng)由所述光纖生成分波模塊所產(chǎn)生的其中一路光波的注入，將光波產(chǎn)生兩路偏振波，并將兩路偏振波分別經(jīng)由一個(gè)延時(shí)復(fù)用模塊與四路輸入光信號(hào)調(diào)制和延時(shí)復(fù)用，經(jīng)兩個(gè)延時(shí)復(fù)用模塊分別調(diào)制和延時(shí)復(fù)用產(chǎn)生的兩路光波經(jīng)光纖偏振控制器偏振產(chǎn)生一路光波纖維，所述光波纖維經(jīng)由光纖分束器產(chǎn)生兩路光波，所述光纖分束器所產(chǎn)生的其中一路光波注入所述光纖分束調(diào)制模塊的光纖偏振分束器，另一路光波注入所述光纖生成分波模塊的雙向光纖環(huán)形器；

每個(gè)光纖分束調(diào)制模塊分別包括兩個(gè)光纖偏振分束器和兩個(gè)解調(diào)濾波模塊，兩個(gè)光纖偏振分束器分別經(jīng)由所述光纖生成分波模塊所產(chǎn)生的其中一路光波和所述復(fù)用延時(shí)調(diào)制模塊所產(chǎn)生的其中一路光波的注入，將所注入的兩路光波分別產(chǎn)生兩路偏振波，并將兩路偏振波分別注入兩個(gè)解調(diào)濾波模塊，經(jīng)由兩個(gè)所述解調(diào)濾波模塊分別同步解調(diào)和濾波以產(chǎn)生四路輸出光信號(hào)。