[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

本發明涉及一種電光相位互耦合的雙向混沌通信系統，包括：光纖連接的發送端和接收端，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；接收端與發送端的結構相同。本發明不僅實現了混沌同步通信的混沌時間延遲隱藏，而且具有性能穩定、保密性強等特點。

技術領域

本發明屬于保密通信與信息安全技術領域，具體涉及一種電光相位互耦合的雙向混沌通信系統。

背景技術

光混沌通信的基礎是混沌同步，其前提是在發送端和接收端的參數匹配，而激光器的內部參數有可能被竊聽者猜中。因為激光器的內部參數變化較小，但是如果隱藏反饋延時，那么很難重構混沌動力學。為了保證通信的安全，通過將待發送信號調制到光混沌信號中，在接收端利用混沌信號的魯棒性將接收到的混沌信號與本地混沌信號進行相減就可以將信號解調出來。

因此，有必要隱藏反饋時間延遲參數，提供一種新的延時隱藏雙向安全通信的方案。

發明內容

針對現有技術的不足，本發明提供一種電光相位互耦合的雙向混沌通信系統。本發明的創新之處在于，收發兩端，利用兩個混沌激光器，產生強度混沌，通過光電轉換將兩個光混沌信號轉為兩個電信號，輸入同一個馬赫曾-德爾調制器，對其中一路光信號進行相位調制，再耦合至對方兩個激光器中，從而對時延簽名進行隱藏，并與對向激光器同步，鏈路兩端既是接收端，又是發射端。同步以后，信號的加密通過調制兩端激光器的偏置電流來實現，在收發兩端，檢測其同步誤差來解密信息差，再與本地信息進行運算，就能實現信息的解密，進而進行安全通信。

為了達到上述發明目的，本發明采取以下技術方案：

一種電光相位互耦合的雙向混沌通信系統，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；

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。

作為優選方案，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；