【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及光纤通信及光电，更为具体的讲，涉及一种基于混沌掩藏和混沌加密结合的保密光通信系统。
技术介绍
1、随着现代光通信技术的快速发展，我国自主的光纤通信技术已经能够满足大量国内网络建设的不同需求，而且还在逐步地走向国际社会通信网络。这些光纤通信技术的广泛应用得益于光纤通信具有损耗较低、传输容量大以及抗电磁干扰能力强的优点。然而，光纤通信在为人类提供高质量和高效益通信的同时，也暴露出了一些潜在的安全问题，如何在保证安全性的前提下提供大容量，高速的光通信成为许多研究者关注的焦点。
2、目前，研究者提出各种不同的光网络保密通信技术，大致上分为基于软件的保密系统、基于硬件的保密系统以及基于软硬结合的保密系统。其中基于硬件的保密系统主要包括量子保密通信系统、光脉冲展宽保密通信系统、混沌保密通信系统以及硬件模块保密通信系统等。通过这些技术，可以有效地提高数据的安全性和保密性，但其中仍存在一些不足。量子保密通信系统理论上可以提供无限的安全性，但存在成本较高和与传统光通信系统不能很好兼容等问题。光脉冲展宽保密通信系统通过将光脉冲信号展宽以隐藏在系统噪声中的方式来实现对信号的加密，是一种宽带光接入网的解决方案，具有抗干扰能力强以及传输容量大等优势，但需要高速密钥分发以支撑系统的安全性。在硬件加密的保密光通信系统中，混沌信号由于其自身良好的随机性和复杂性以及其自身能够实现远距离同步的特性常被用于加密传输信号，混沌加密系统是目前基于硬件光网络加密的一种主流技术，使用宽带的混沌信号加密光调制信号，加密方式分为混沌调制和混沌隐藏两种，
技术实现思路
1、本专利技术针对上述问题，提出了一种混沌掩藏和混沌加密结合的保密光通信系统。本专利技术的技术方案：一种混沌掩藏和混沌加密结合的保密光通信系统，其特征在于，包括以下部分，1-信号产生模块，2-信号加密模块，3-光纤传输模块，4-信号解密模块：
2、其中，1-信号产生模块采用如下技术方案实现：
3、包括：101-任意波形发生器、102-功率分配器、103-连续半导体激光器、104-马赫-曾德尔调制器。
4、各模块的连接关系如下：
5、101-任意波形发生器的输出端与102-功率分配器的一侧输入端连接，102-功率分配器的输出端与104-马赫-曾德尔调制器的射频输入端连接，103-连续半导体激光器的输出端与104-马赫-曾德尔调制器的光输入端连接，所述103-连续半导体激光器的输出光作为载波，102-功率分配器的输出信号作为驱动信号驱动104-马赫-曾德尔调制器产生调制信号。
6、2-信号加密模块采用如下技术方案实现：
7、包括：201-超辐射二极管、202-第一可调光滤波器、203-第一光耦合器、204-第一法布里-珀罗激光器、205-第二光耦合器、206-第二可调光滤波器、207-第三可调光滤波器、208-第一光电探测器、209-第二光电探测器、210-第一电功率调节模块、211-第二电功率调节模块、212-第一色散部件、213-第一相位调制器。
8、各模块连接关系如下：
9、201-超辐射二极管的输出端和202-第一可调光滤波器的输入端连接，202-第一可调光滤波器的输出端和203-第一光耦合器的输入端连接，203-第一光耦合器的一路输出端和204-第一法布里-珀罗激光器的输入端连接，204-第一法布里-珀罗激光器的输出端与205-第二光耦合器的输入端连接，205-第二光耦合器的一路输出端与206-第二可调光滤波器的输入端连接，206-第二可调光滤波器的输出端与208-第一光电探测器的输入端连接，208-第一光电探测器的输出端与210-第一电功率调节模块的输入端连接，210-第一电功率调节模块的输出端与102-功率分配器的输入端连接，205-第二光耦合器的另一路输出端与207-第三可调光滤波器的输入端连接，207-第三可调光滤波器的输出端与209-第二光电探测器的输入端连接，209-第二光电探测器的输出端与211-第二电功率调节模块的输入端连接，211-第二电功率调节模块的输出端与213-第一相位调制器的驱动输入端连接，212-第一色散部件的输入端与104-马赫-曾德尔调制器的输出端连接，212-第一色散部件的输出端与213-第一相位调制器的光输入端连接。213-第一相位调制器的光输出信号为已加密信号，至此实现对信号的加密。
10、3-光纤传输模块采用如下技术方案实现：
11、包括：301-多芯光纤、302-第一色散补偿光纤、303-第二色散补偿光纤、304-第一掺铒光纤放大器、305-第二掺铒光纤放大器。
12、各模块连接关系如下：
13、301-多芯光纤的输入端与203-第一光耦合器的一路输出端连接，301-多芯光纤的输入端与213-第一相位调制器的输出端连接，301-多芯光纤的输出端与302-第一色散补偿光纤的输入端连接，302-第一色散补偿光纤的输出端与304-第一掺铒光纤放大器的输入端连接，301-多芯光纤的输出端与303-第二色散补偿光纤的输入端连接，303-第二色散补偿光纤的输出端与305-第二掺铒光纤放大器的输入端连接。
14、4-信号解密模块采用如下技术方案实现：
15、包括：401-第二法布里-珀罗激光器、402-第三光耦合器、403-第四可调光滤波器、404-第五可调光滤波器、405-第三光电探测器、406-第四光电探测器、407-第三电功率调节模块、408-第四电功率调节模块、409-第二相位调制器、410-第二色散部件、411-第五电功率调节模块、412-多通道实时示波器。
16、各模块的连接关系如下：
17、401-第二法布里-珀罗激光器的输入端与304-第一掺铒光纤放大器的输出端连接，401-第二法布里-珀罗激光器的输出端与402-第三光耦合器的输入端连接，402-第三光耦合器的一路输出端与403-第四可调光滤波器的输入端连接，403-第四可调光滤波器的输出端与405-第三光电探测器的输入端连接，405-第三光电探测器的输出端与407-第三电功率调节模块的输入端连接，407-第三电功率调节模块的输出端与409-第二相位调制器的驱动输入端连接，409-第二相位调制器的光输入端与305-第二掺铒光纤放大器的输出端连接，409-第二相位调制器的输出端与410-第二色散部件的输入端连接，410-第二色散部件的输出端与411-第五电功率调节模块的输入端连接，411-第五电功率调节模块的输出端与412-多通道实时示波器的一个输入端连接，402-第三光本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种基于混沌掩藏和混沌加密结合的保密光通信系统，其特征在于，所述系统包括：信号发生模块(1)、信号加密模块(2)、光纤传输模块(3)、信号解密模块(4)；
2.根据权利要求1所述的一种基于混沌掩藏和混沌加密结合的保密光通信系统，其特征在于，所述信号发生模块(1)包括：任意波形发生器(101)、功率分配器(102)、连续半导体激光器(103)、马赫-曾德尔调制器(104)；任意波形发生器(101)的输出端与功率分配器(102)的输入端连接，任意波形发生器(101)用于模拟产生原始信号，功率分配器(102)的输出端与马赫-曾德尔调制器(104)的驱动输入端连接，所述功率分配器(102)生成驱动信号，连续半导体激光器(103)的输出端与马赫-曾德尔调制器(104)的光输入端连接，所述连续半导体激光器(103)发出用于搭载驱动信号的光载波，所述马赫-曾德尔调制器(104)将驱动信号调制到光载波从而产生调制信号，马赫-曾德尔调制器(104)的输出端为信号发生模块(1)的输出端，信号发生模块(1)的输出端将光信号发送给信号加密模块(2)。
3.根据权利要求1所述的
4.根据权利要求1所述的一种基于混沌掩藏和混沌加密结合的保密光通信系统，其特征在于，所述信号解密模块(4)包括第二法布里-珀罗激光器(401)、第三光耦合器(402)、第四可调光滤波器(403)、第五可调光滤波器(404)、第三光电探测器(405)、第四光电探测器(406)、第三电功率调节模块(407)、第四电功率调节模块(408)、第二相位调制器(409)、第二色散部件(410)、第五电功率调节模块(411)、多通道实时示波器(412)；
5.根据权利要求4任一项所述的一种基于混沌掩藏和混沌加密结合的保密光通信系统，其特征在于，第二法布里-珀罗激光器(401)与第一法布里-珀罗激光器(204)参数匹配，第二色散部件(410)与第一色散部件(212)参数匹配。
6.根据权利要求3任一项所述的一种基于混沌掩藏和混沌加密结合的保密光通信系统，其特征在于，第二可调光滤波器(206)与第五可调光滤波器(404)参数匹配，第三可调光滤波器(207)与第四可调光滤波器(403)参数匹配。多芯光纤(301)的色散参数与第一色散补偿光纤(302)、第二色散补偿光纤(303)参数匹配。
7.根据权利要求1所述的一种基于混沌掩藏和混沌加密结合的保密光通信系统，其特征在于，第一电功率调节模块(210)与第四电功率调节模块(408)、第五电功率调节模块(411)参数协调匹配，第二电功率调节模块(211)与第三电功率调节模块(407)参数匹配。
8.根据权利要求1所述的一种基于混沌掩藏和混沌加密结合的保密光通信系统，其特征在于，第一色散部件(212)和第二色散部件(410)均采用啁啾光纤光栅。
9.一种基于混沌掩藏和混沌加密结合的保密光通信方法，其特征在于，包括步骤：
...【技术特征摘要】
1.一种基于混沌掩藏和混沌加密结合的保密光通信系统，其特征在于，所述系统包括：信号发生模块(1)、信号加密模块(2)、光纤传输模块(3)、信号解密模块(4)；
2.根据权利要求1所述的一种基于混沌掩藏和混沌加密结合的保密光通信系统，其特征在于，所述信号发生模块(1)包括：任意波形发生器(101)、功率分配器(102)、连续半导体激光器(103)、马赫-曾德尔调制器(104)；任意波形发生器(101)的输出端与功率分配器(102)的输入端连接，任意波形发生器(101)用于模拟产生原始信号，功率分配器(102)的输出端与马赫-曾德尔调制器(104)的驱动输入端连接，所述功率分配器(102)生成驱动信号，连续半导体激光器(103)的输出端与马赫-曾德尔调制器(104)的光输入端连接，所述连续半导体激光器(103)发出用于搭载驱动信号的光载波，所述马赫-曾德尔调制器(104)将驱动信号调制到光载波从而产生调制信号，马赫-曾德尔调制器(104)的输出端为信号发生模块(1)的输出端，信号发生模块(1)的输出端将光信号发送给信号加密模块(2)。
3.根据权利要求1所述的一种基于混沌掩藏和混沌加密结合的保密光通信系统，其特征在于，所述信号加密模块(2)包括超辐射二极管(201)、第一可调光滤波器(202)、第一光耦合器(203)、第一法布里-珀罗激光器(204)、第二光耦合器(205)、第二可调光滤波器(206)、第三可调光滤波器(207)、第一光电探测器(208)、第二光电探测器(209)、第一电功率调节模块(210)、第二电功率调节模块(211)、第一色散部件(212)、第一相位调制器(213)；
4.根据权利要求1所述的一种基于混沌掩藏...
【专利技术属性】
技术研发人员：高震森，叶锦洋，陈泽豪，安跃华，王安帮，王云才，秦玉文，
申请(专利权)人：广东工业大学，
类型：发明
国别省市：
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