[發明專利]一種電光相位互耦合的雙向混沌通信系統

有效

• 申請號: 202110096932.0
• 申請日: 2021-01-25
• 公開（公告）號: CN112865951B
• 公開（公告）日: 2022-06-14
• 發明（設計）人: 李齊良;唐藝文;董文龍;胡淼;周雪芳;唐向宏;曾然
• 申請（專利權）人: 杭州電子科技大學
• 主分類號: H04L9/00
• 分類號: H04L9/00;H04B10/50;H04B10/516;H04B10/67;H04B10/69
• 代理公司: 浙江千克知識產權代理有限公司 33246
• 代理人: 周希良

1.一種電光相位互耦合的雙向混沌通信系統，其特征在于，包括：

發送端，包括依次連接的第一混沌激光器、第一分束器、第一環形器、第一耦合器、第一馬赫-曾德爾干涉儀、第一光電檢測器、第一電放大器、第一相位調制器；還包括依次連接的第二混沌激光器、第二環形器、第二馬赫-曾德爾干涉儀、第二光電檢測器、第二電放大器，第二電放大器與第一相位調制器連接，第一環形器、第二環形器均與第二耦合器連接，第二耦合器、第一相位調制器均與第三環形器連接；第一耦合器還與第一相位調制器連接；

接收端，包括依次連接的第三混沌激光器、第二分束器、第五環形器、第三耦合器、第三馬赫-曾德爾干涉儀、第三光電檢測器、第三電放大器、第二相位調制器，還包括依次連接的第四混沌激光器、第六環形器、第四馬赫-曾德爾干涉儀、第四光電檢測器、第四電放大器，第四電放大器與第二相位調制器連接，第五環形器、第六環形器均與第四耦合器連接，第四耦合器、第二相位調制器均與第四環形器連接；第三耦合器還與第二相位調制器連接；

第三環形器與第四環形器通過光纖連接；

第一分束器分別與第五光電檢測器、第六光電檢測器連接，第二分束器分別與第七光電檢測器、第八光電檢測器連接。

2.根據權利要求1所述的一種電光相位互耦合的雙向混沌通信系統，其特征在于，所述第一混沌激光器輸出的混沌光信號依次通過第一分束器、第一環形器、第一耦合器后分成兩路，一路進入第一相位調制器，另一路依次進入第一馬赫-曾德爾干涉儀、第一光電檢測器、第一電放大器，放大后對進入第一相位調制器的光信號進行相位調制，產生的附加相位為x₁；

所述第二混沌激光器輸出的混沌光信號依次通過第二環形器、進入第二馬赫-曾德爾干涉儀、第二光電檢測器、第二電放大器，放大后對進入第一相位調制器的光信號進行相位調制，產生的附加相位為x₂；

第一相位調制器輸出信號的附加相位為x₁-x₂，第一相位調制器輸出信號進入第三環形器，通過光纖接入第四環形器，再進入第四耦合器，分成兩路，一路通過第五環形器、第二分束器、耦合到第三混沌激光器；另一路通過第六環形器耦合到第四混沌激光器。

3.根據權利要求2所述的一種電光相位互耦合的雙向混沌通信系統，其特征在于，所述第三混沌激光器輸出的混沌光信號依次通過第二分束器、第五環形器、第三耦合器后分成兩路，一路進入第二相位調制器，另一路依次進入第三馬赫-曾德爾干涉儀、第三光電檢測器、第三電放大器，放大后對進入第二相位調制器的光信號進行相位調制，產生的附加相位為x₃；

所述第四混沌激光器輸出的混沌光信號依次通過第六環形器、第四馬赫-曾德爾干涉儀、第四光電檢測器、第四電放大器，放大后對進入第二相位調制器的光信號進行相位調制，產生的附加相位為x₄；

第二相位調制器輸出信號的附加相位為x₃-x₄，第二相位調制器輸出信號進入第四環形器，通過光纖接入第三環形器，再進入第二耦合器分成兩路，一路通過第一環形器、第一分束器耦合到第一混沌激光器，另一路通過第二環形器耦合到第二混沌激光器；

第一混沌激光器與第三混沌激光器之間產生同步混沌信號。

4.根據權利要求3所述的一種電光相位互耦合的雙向混沌通信系統，其特征在于，同步后，將信息對鏈路兩端的第一混沌激光器、第三混沌激光器的偏置電流進行調制，實現加密，基于混沌同步的魯棒性，一端利用第五光電檢測器、第六光電檢測器對第一分束器分離的發送和本地的光混沌信號進行檢測，然后相減得到同步誤差，濾波后恢復信息差，再與本地信號進行運算以恢復發送的信息；另一端利用第七光電檢測器、第八光電檢測器對第二分束器分離的發送和本地的光混沌信號進行檢測，然后相減得到同步誤差，濾波后恢復信息差，再與本地信號進行運算以恢復發送的信息。