一種保密通信系統的發射端和接收端的制作方法

一種保密通信系統的發射端和接收端的制作方法
【專利摘要】本發明公開了一種保密通信系統的發射端和接收端。發射端包括主激光器、主激光器外腔和信息加密模塊，所述主激光器外腔具有反饋腔，主激光器發出的激光經過反饋腔后形成反饋回路，使主激光器工作在混沌狀態。激光器反饋回路中設置有相位調制器，相位調制器根據相位密鑰對反饋回路中的光進行相位調制，相位密鑰為偽隨機序列。工作在混沌狀態的主激光器發出的混沌激光信號經過信息加密模塊發射出去。接收端的激光器只有具有和主激光器相同的反饋結構和相位調制時，才能正確的解調出信息。同時，高速相位調制的多反饋外腔也能夠隱藏混沌激光的延時標簽，提高通信系統的安全性。
【專利說明】
-種保密通信系統的發射端和接收端
技術領域
[0001] 本發明設及保密通信領域，特別是設及一種保密通信系統的發射端和接收端。
【背景技術】
[0002] 隨著計算機和通訊技術的高速發展，W及互聯網+時代的到來，網絡的開放性、互 連性、共享性迅速擴大，人類對網絡的依賴性越來越大，隨之而來的信息安全隱患也越來越 多，信息安全已經成為全世界關屯、的重要問題之一，我國十八屆五中全會明確將"網絡強國 戰略"納入"十=五"規劃的戰略體系。混濁保密通信技術由于可W提供高效的物理層安全 而受到廣泛關注，然而在目前的基于混濁通信系統的應用和研究中發現現有的基于激光混 濁的保密通信系統存在延時標簽泄露混濁半導體激光器的外腔結構等安全隱患，嚴重影響 了基于混濁激光信號的保密通信系統的安全性能，因此研究安全性增強的混濁保密通信系 統對于信息安全具有重要作用。

【發明內容】

[0003] 本發明的目的是提供一種安全性增強的混濁保密通信系統，既能實現延時標簽的 隱藏，又能提高混濁通信系統的安全等級。
[0004] 為實現上述目的，本發明提供了如下方案：
[0005] -種保密通信系統的發射端，所述發射端包括主激光器、主激光器外腔和信息加 密模塊，所述主激光器外腔具有反饋腔，所述主激光器發出的激光經過所述反饋腔后形成 反饋回路，使所述主激光器工作在混濁狀態，所述反饋回路中設置有高速相位調制器，所述 相位調制器根據相位密鑰對反饋回路中的光進行相位調制，所述相位密鑰為偽隨機序列， 所述工作在混濁狀態的主激光器發出的混濁激光信號經過所述信息加密模塊發射出去。
[0006] 可選的，所述反饋腔的數量為多個，所述主激光器發出的光被光禪合器分為相同 的多路光線，所述光線的路數與所述反饋腔的個數相同。
[0007] 可選的，各反饋回路中的相位密鑰相互獨立。
[000引可選的，所述信息加密模塊包括調制器，所述調制器用于將保密信號調制到所述 混濁激光信號上。
[0009]可選的，所述主激光器外腔中還包括第一光環形器、第一光禪合器、第二光禪合器 和第=光禪合器，所述激光器發出的激光通過所述第一光環形器導出，所述第一光環形器 的輸出端與所述第一光禪合器的輸入端光連接，所述第一光禪合器的輸出端分別與所述第 二光禪合器的輸入端、所述信息加密模塊的輸入端光連接，所述信息加密模塊將加密后的 混濁載波信號發射出去，所述第二光禪合器的輸出端輸出兩路相同的激光，所述兩路相同 的激光為第一路激光和第二路激光，所述第一路激光在經過第一反饋腔后進入第一相位調 制器，所述第二路激光經過第二反饋腔后進入第二相位調制器，所述第一相位調制器的輸 出端、所述第二相位調制器的輸出端均與所述第=光禪合器的輸入端光連接，所述第=光 禪合器的輸出端與所述第一光環形器的輸入端光連接，所述第一光環形器將輸入所述第一 光環形器的光導入主激光器內部。
[0010] -種保密通信系統的接收端，所述接收端包括從激光器、從激光器外腔、光禪合器 和信息解密模塊，所述從激光器外腔具有反饋腔，所述光禪合器將接收到的混濁載波信號 分為第一路光信號和第二路光信號，所述從激光器具有與發射端相同的反饋腔和相位調制 器，所述從激光器發出的激光經過所述反饋腔后形成反饋回路，所述反饋回路中設置有所 述相位調制器，所述激光經過所述相位調制器后，與所述第一路光信號一起進入到所述從 激光器中，使從激光器工作在混濁狀態，產生與所述混濁載波信號同步的混濁信號，所述混 濁信號與所述第二路光信號均注入所述信息解密模塊的輸入端，經過所述信息解密模塊的 解密后輸出保密信號，所述反饋回路中的相位調制器采用相位密鑰對激光進行相位擾動， 所述相位密鑰為偽隨機序列，所述反饋回路中的所述相位密鑰與所述發射端中對應的反饋 回路中的相位密鑰相同。
[0011] 可選的，所述反饋腔的數量為多個，所述從激光器發出的光被光禪合器分為相同 的多路光線，所述光線的路數與所述反饋腔的個數相同。
[0012] 可選的，各反饋回路中的相位密鑰相互獨立。
[0013] 可選的，所述信息解密模塊包括解調器，所述解調器用于將保密信號從所述混濁 激光信號上分離出來。
[0014] 可選的，所述從激光器外腔中還包括第二光環形器、第四光禪合器、第五光禪合 器、第六光禪合器，所述第一路光信號注入所述第六光禪合器的輸入端，所述第六光禪合器 的輸入端還與所述第=相位調制器的輸出端、所述第四相位調制器的輸出端光連接，所述 第六光禪合器的輸出端與所述第二光環形器的輸入端光連接，所述第二光環形器將輸入的 激光導入所述從激光器內部，所述第=相位調制器的輸入端、所述第四相位調制器的輸入 端均與所述第五光禪合器的輸出端光連接，所述從激光器發出的激光通過所述第二光環形 器導出，注入到所述第四光禪合器的輸入端，所述第四光禪合器的輸出端分別與所述第五 光禪合器的輸入端、信息解密模塊的輸入端光連接，所述第五光禪合器的輸出端輸出兩路 相同的激光，所述兩路相同的激光為第=路激光和第四路激光，所述第=路激光在經過第 =反饋腔后進入第=相位調制器的輸入端，所述第四路激光經過第四反饋腔后進入第四相 位調制器的輸入端。根據本發明提供的具體實施例，本發明公開了 W下技術效果:本發明提 出一種安全性增強的混濁保密通信系統，既能實現延時標簽隱藏，又能提高混濁通信系統 的安全等級。在本發明中采用帶有高速相位調制和雙反饋外腔的半導體激光器作為混濁光 源，實現了一種可靠的安全性增強的混濁保密通信系統。高速相位調制和雙反饋外腔，可W 提高混濁載波的復雜度，實現延時標簽的隱藏，切斷了延時標簽對激光器外腔結構的泄密； 同時相位信息還可W作為系統的密鑰，對閉環混濁保密通信系統的對稱操作條件進行加 密。
【附圖說明】
[0015] 為了更清楚地說明本發明實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例中所 需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的一些實施 例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動性的前提下，還可W根據運些附圖 獲得其他的附圖。
[0016] 圖I為本發明實施例保密通信系統的發射端和接收端的結構示意圖；
[0017] 圖2為傳統單反饋外腔半導體激光器輸出的混濁信號的ACF和DMI曲線；
[0018] 圖3為合法接收端解密出的傳輸信息示意圖；
[0019] 圖4為竊密者采用直接濾波法對系統進行攻擊所得到的破譯信息示意圖；
[0020] 圖5為采用開環結構進行注入-鎖定同步攻擊法所破譯的信息示意圖；
[0021] 圖6為反饋延時不匹配條件下竊密者進行注入-鎖定同步攻擊所破譯的信息示意 圖；
[0022] 圖7為完全不知曉相位密鑰條件下竊密者進行注入-鎖定同步攻擊所破譯的信息 示意圖；
[0023] 圖8為不知曉第一相位密鑰條件下竊密者進行注入-鎖定同步攻擊所破譯的信息 示意圖；
[0024] 圖9為不知曉第二相位密鑰條件下竊密者進行注入-鎖定同步攻擊所破譯的信息 示意圖。
[0025] 1、主激光器，2、主激光器外腔，3、信息加密模塊，4、光纖，5、滲巧光纖放大器，6、光 禪合器，7、從激光器，8、信息解密模塊，9、從激光器外腔，201、第一光環形器，202、第一光禪 合器，203、第二光禪合器，204、第二相位調制器，205第二相位密鑰，206、第一相位密鑰， 207、第一相位調制器，208、第=光禪合器，209、第一路激光，210、第二路激光，301、調制器， 302、保密信號，801、解調器，901、第二光環形器，902、第四光禪合器，903、第五光禪合器， 904、第四相位調制器，905、第四相位密鑰，906、第=相位密鑰，907、第=相位調制器，908、 第六光禪合器。
【具體實施方式】
[0026] 下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完 整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于 本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他 實施例，都屬于本發明保護的范圍。
[0027] 本發明的目的是提供一種安全性增強的混濁保密通信系統，既能實現延時標簽的 隱藏，又能提高混濁通信系統的安全等級。
[0028] 為使本發明的上述目的、特征和優點能夠更加明顯易懂，下面結合附圖和具體實 施方式對本發明作進一步詳細的說明。
[0029] 圖1為本發明實施例保密通信系統的發射端和接收端的結構示意圖，如圖1所示， 一種保密通信系統的發射端，發射端包括主激光器1、信息加密模塊3,所述主激光器的外腔 2具有兩個反饋腔，所述主激光器1發出的激光經過所述反饋腔后形成反饋回路，所述反饋 回路中設置有相位調制器，所述激光經過所述相位調制器的相位調制后返回到所述主激光 器1內，使所述主激光器1進入混濁工作狀態，所述工作在混濁狀態的主激光器1發出的混濁 激光信號經過所述信息加密模塊3發射出去，所述相位調制器采用相位密鑰對反饋回路中 的光進行高速相位調制，所述相位密鑰為在所述反饋回路中施加的相移序列，所述相位密 鑰為偽隨機序列。
[0030] 反饋腔的數量可W為多個，所述主激光器發出的光被光禪合器分為相同的多路光 線，光線的路數與所述反饋腔的數量相同，每個反饋回路中都設置有相位調制器，各相位調 制器具有自己的相位密鑰，且每個相位調制器的相位密鑰相互獨立。
[0031] 信息加密模塊3包括調制器301，用于將保密信號302調制到所述混濁激光信號上。
[0032] 主激光器外腔2中還包括第一光環形器201、第一光禪合器202、第二光禪合器203 和第=光禪合器204,所述主激光器1發出的激光通過第一光環形器201導出，第一光環形器 201的輸出端與第一光禪合器202的輸入端光連接，第一光禪合器202的輸出端分別與第二 光禪合器203的輸入端、信息加密模塊3的輸入端光連接，信息加密模塊3將加密后的混濁載 波信號發射出去，第二光禪合器203的輸出端輸出兩路相同的激光，所述兩路相同的激光為 第一路激光209和第二路激光210,第一路激光209在經過第一反饋腔后進入第一相位調制 器207,所述第二路激光210經過第二反饋腔后進入第二相位調制器204,第一相位調制器 207的輸出端、第二相位調制器204的輸出端均與第=光禪合器208的輸入端光連接，第=光 禪合器208的輸出端與第一光環形器201的輸入端光連接，所述第一光環形器201將輸入所 述第一光環形器的光導入主激光器1內。
[0033] 從信息加密模塊輸出的混濁載波信號經過光纖4、滲巧光纖放大器5后，進入接收 端，本發明提供的保密通信系統的接收端包括從激光器7、光禪合器6和信息解密模塊8,所 述從激光器的外腔9具有反饋腔，光禪合器6將接收到的混濁載波信號分為第一路光信號和 第二路光信號，從激光器的外腔9具有與發射端相同的反饋腔、相位調制器等，所述從激光 器發出的激光經過所述反饋腔后形成反饋回路，所述反饋回路中設置有所述相位調制器， 所述激光經過所述相位調制器后，與所述第一路光信號一起返回到所述從激光器中，使從 激光器處于混濁工作狀態，產生與所述混濁載波信號同步的混濁信號，此混濁信號與第二 路光信號均注入信息解密模塊8的輸入端，經過信息解密模塊8的解密后輸出保密信號，反 饋回路中的相位調制器采用相位密鑰對所述第一路光信號進行相位擾動，所述相位密鑰為 偽隨機序列，所述反饋回路中的所述相位密鑰與所述發射端中對應的反饋回路中的相位密 鑰相同。
[0034] 從激光器的外腔具有多個反饋腔，從激光器發出的光被光禪合器分為相多路同的 光線，光線的路數與從激光器外腔的反饋腔的個數相同。各反饋回路中的相位密鑰相互獨 立。信息解密模塊8包括解調器801，用于將保密信號從所述混濁激光信號上分離出來。
[0035] 從激光器外腔中還包括第二光環形器901、第四光禪合器902、第五光禪合器903、 第六光禪合器908，第一路光信號注入第六光禪合器908的輸入端，第六光禪合器908的輸入 端還與第=相位調制器907的輸出端、第四相位調制器904的輸出端光連接，第六光禪合器 908的輸出端與第二光環形器901的輸入端光連接，第二光環形器901將輸入的激光導入從 激光器7內，第=相位調制器907的輸入端、第四相位調制器904的輸入端均與第五光禪合器 903的輸出端光連接，從激光器7發出的激光通過第二光環形器901導出，注入到第四光禪合 器902的輸入端，第四光禪合器902的輸出端分別與第五光禪合器903的輸入端、信息解密模 塊8的輸入端光連接，第五光禪合器903的輸出端輸出兩路相同的激光，兩路相同的激光為 第=路激光和第四路激光，所述第=路激光在經過第=反饋腔后進入第=相位調制器901 的輸入端，所述第四路激光經過第四反饋腔后進入第四相位調制器904的輸入端。
[0036] 發射端通過適當調節激光器的反饋強度和調制速率，在雙反饋和高速相位調制 (相位加密:一路反饋光路中，根據第一相位密鑰Keyl添加相移擾動，另外一路反饋光路根 據第二相位密鑰Key2添加相移擾動)條件下主激光器產生延時標簽被抑制的混濁信號。
[0037] 混濁信號的延時標簽可W通過自相關函數(auto-correlation function,ACFWr 互信息量(delayed mutual information,DMI)來觀測。（我們定義延時標簽為自相關函數 和延遲互信息量在非零滯后時間的最大峰值）：
[00；3 引
[0039]
[0040] 其中S(t)為系統的強度序列或者相位序列，At為滯后時間，p[S(t)]為S(t)的概 率密度，P[ S(t)，S(t+ A t)]為S(t)和S(t+ A t)的聯合概率密度。因為混濁系統中延時標簽 是由反饋光路中固定的反饋延時所引起的，并且位于反饋延時附近，因而半導體激光器的 外腔尺寸可W通過檢測延時標簽破譯，進而為攻擊混濁保密通信系統提供方便。
[0041] 另一方面，在本發明中信息加密采用混濁調制的方式，其數學描述為：
[0042]
( 3 )
[0043] 其中Sm為主激光器輸出的混濁光信號強度，m(t)為源信息，A為調制指數，為保證 信息在混濁信號中被有效隱藏，A的取值通常要小于10%。
[0044] 接收端通過光禪合器OC將接到的混濁光信號（混濁載波+信息）分為兩部分，一部 分注入從激光器中（從激光器具有和主激光器相同的雙外腔結構和相位調制器）。在對稱操 作(與發送端相同的反饋條件和相位調制條件)和注入鎖定效應的作用下，從激光器產生與 主激光器載波信號同步的混濁光信號，并通過環形器CIR導出用于混濁解密。混濁解密的數 學描述為：
[0045] m'(t)=LPF{|Sh|2-|Ss|2} (4)
[0046] Str為接收端接收到的已調混濁光載波信號強度；Ss為S化產生的同步混濁信號強 度;LPF為低通濾波，用于濾去噪聲和高頻部分對解密性能的影響。
[0047] 下面給出一具體實施例對本發明予W進一步說明。系統中，主激光器與從激光器 的工作波長為1550nm，第一相位密鑰Keyl和第二相位密鑰Key2為兩個獨立的128-bit偽隨 機序列，反饋回路1的調制速率為20Gps，回路2的調制速率為21化PS。其它系統參數為:主激 光器與從激光器的工作電流為22.05mA;主激光器的反饋環路1的反饋強度和延遲時間分別 為6ns-l和化S，反饋環路2的反饋強度和延遲時間分別為6ns-l和化S，從激光器的反饋強度 和延遲時間與主激光器相同；主激光器注入到從激光器的強度為IOOns-I，光纖鏈路長度為 60km，信息的調制深度為A = 0.05。仿真中采用的對稱相位密鑰隨機序列由MatIab隨機產 生。在上述工作條件下，主激光器與從激光器輸出的混濁信號高度同步。為了驗證本發明對 信息傳輸保密性的增強能力，我們采用兩種攻擊方式對系統進行模擬攻擊，一種為線性濾 波法，一種為注入-鎖定同步法。線性濾波法的具體操作采用截止頻率等于信息速率的低通 濾波器直接過濾截獲的混濁光信號，主要是檢驗混濁載波對信息的隱藏性能。注入-鎖定同 步攻擊法是指，竊密者將截獲到的鏈路混濁信號通過放大后注入到與主激光器和從激光器 相似的激光器SSLE中，通過實現SSLE與截獲混濁載波的同步，再進行如公式(4)所述的信息 解密。
[0048] 圖2為傳統單反饋外腔半導體激光器輸出的混濁信號的ACF和DMI曲線。如圖2所 示，圖（al)和(bl)分別表示反饋延時為化S，反饋強度為12ns^i的單反饋外腔半導體激光器 輸出混濁信號的ACF和DMA曲線；圖（曰2)和化2)分別表示反饋延時為化S，反饋強度為12ns-i 的單反饋外腔半導體激光器輸出混濁信號的ACF和DMA曲線；圖(a3)和(b3)表示帶高速相位 調制雙反饋主激光器輸出混濁信號的ACF和DMA曲線;可W看出，與傳統單反饋外腔混濁半 導體激光器相比，帶高速相位調制雙反饋的半導體激光器主激光器產生的混濁信號的延時 標簽被消除了。運一特點避免了竊密者從截獲的混濁信號偵測出延時標簽，進而進行數學 建模或者構建同樣的外腔混濁半導體激光器的可能性。從本質上降低了混濁激光器結構泄 露的風險，提高了系統的安全性。
[0049] 圖3為合法接收端解密出的傳輸信息示意圖，如圖3所示，第一相位密鑰Keyl(調制 速率20化PS)和第二相位密鑰Key2(調制速率21化PS)為反饋回路中所施加的相移序列，是 系統的相位密鑰，其中用碼元1對應相移n，碼元0對應相移0(相反，也可W用碼元1對應相移 0,碼元0對應相移31)。系統的信息傳輸速率為4Gbps，可W看出隱藏在混濁信號中的傳輸信 息被成功的解調出來了。
[0050] 圖4為竊密者采用直接濾波法對系統進行攻擊所得到的破譯信息示意圖，與合法 通信相比，竊密者不能得到正確信息，說明本發明中信息能夠很好的隱藏在混濁信號中。
[0051] 圖5為采用開環結構進行注入-鎖定同步攻擊法所破譯的信息示意圖。竊密者未知 延時標簽的情況下，采用開環結構進行注入-鎖定同步攻擊法所破譯的信息，結果表明，即 使采用和從激光器(S化)一樣的半導體激光器，竊密者不能成功的解密出傳輸信息。
[0052] 圖6為反饋延時不匹配條件下竊密者進行注入-鎖定同步攻擊法所破譯的信息示 意圖，如圖6所示，竊密者獲知相位密鑰(第一相位密鑰keyl和第二相位密鑰key2)，但是構 建的外腔半導體激光器的與合法接收端的具有不同的反饋延時(沒有獲準確的延時），進行 注入-鎖定同步攻擊法所破譯的信息。結果表明，即使采用和S化一樣的半導體激光器(外腔 不同），并且獲知了相位密鑰，激光器外腔結構的不同也會使得竊密者也不能成功的解密出 傳輸信息。
[0053] 圖7為完全不知曉相位密鑰條件下竊密者進行注入-鎖定同步攻擊所破譯的信示 意圖。竊密者在知道延時標簽，并構建了與合法接收端相同的雙反饋外腔半導體激光器但 是不知道相位密鑰的情況下（即竊密者的密鑰A與本發明的第一相位密鑰不同，竊密者的密 鑰B與本發明的第二相位密鑰也不同），進行注入-鎖定同步攻擊所破譯的信。結果表明，如 果沒有正確的相位密鑰，即便是竊密者竊取了系統的延時標簽仍然不能解密出正確的信 息。
[0054] 圖8為不知曉第一相位密鑰條件下竊密者進行同步攻擊所破譯的信息示意圖。竊 密者知道延時標簽和反饋光路1中相位密鑰，即竊密者的密鑰A與本發明的第一相位密鑰相 同，但竊密者的密鑰B與本發明的第二相位密鑰不同，并構建與合法接收端相同的雙反饋外 腔半導體激光器進行同步攻擊所破譯的信息。結果表明，與圖7相似，竊密者也不能恢復出 正確信息。
[0055] 圖9為不知曉第二相位密鑰條件下竊密者進行同步攻擊所破譯的信息示意圖。竊 密者知道延時標簽和反饋光路2中相位密鑰，即竊密者的密鑰A與本發明的第一相位密鑰不 同，竊密者的密鑰B與本發明的第二相位密鑰相同，并構建與合法接收端相同的雙反饋外腔 半導體激光器進行同步攻擊所破譯的信息。結果表明，與圖7-樣，竊密者不能恢復出正確 的信息。
[0056] 圖5-圖9的結果表明，竊密者在不完全掌握準確的延時標簽和隨機相位密鑰的前 提下，不能解密出正確信息，說明本發明的信息安全性得到增強。
[0057] 本發明提供的系統采用雙反饋(多反饋)可W提高混濁載波的復雜度和不可預測 特性，提高了信息在混濁載波中的隱秘性;該系統可W有效抑制混濁載波信號的時延標簽， 提高了混濁載波源的安全性;將傳統的對稱加密技術應用于混濁保密通信系統提高了系統 的抗截獲性能。
[0058] 本說明書中各個實施例采用遞進的方式描述，每個實施例重點說明的都是與其他 實施例的不同之處，各個實施例之間相同相似部分互相參見即可。對于實施例公開的系統 而言，由于其與實施例公開的方法相對應，所W描述的比較簡單，相關之處參見方法部分說 明即可。
[0059] 本文中應用了具體個例對本發明的原理及實施方式進行了闡述，W上實施例的說 明只是用于幫助理解本發明的方法及其核屯、思想；同時，對于本領域的一般技術人員，依據 本發明的思想，在【具體實施方式】及應用范圍上均會有改變之處。綜上所述，本說明書內容不 應理解為對本發明的限制。
【主權項】
1. 一種保密通信系統的發射端，其特征在于，所述發射端包括主激光器、主激光器外腔 和信息加密模塊，所述主激光器外腔具有反饋腔，所述主激光器發出的激光經過所述反饋 腔后形成反饋回路，使所述主激光器工作在混沌狀態，所述反饋回路中設置有高速相位調 制器，所述相位調制器根據相位密鑰對反饋回路中的光進行相位調制，所述相位密鑰為偽 隨機序列，所述工作在混沌狀態的主激光器發出的混沌激光信號經過所述信息加密模塊發 射出去。2. 根據權利要求1所述的發射端，其特征在于，所述反饋腔的數量為多個，所述主激光 器發出的光被光耦合器分為相同的多路光線，所述光線的路數與所述反饋腔的個數相同。3. 根據權利要求2所述的發射端，其特征在于，各反饋回路中的相位密鑰相互獨立。4. 根據權利要求1所述的發射端，其特征在于，所述信息加密模塊包括調制器，所述調 制器用于將保密信號調制到所述混沌激光信號上。5. 根據權利要求2或3所述的發射端，其特征在于，所述主激光器外腔中還包括第一光 環形器、第一光耦合器、第二光耦合器和第三光耦合器，所述激光器發出的激光通過所述第 一光環形器導出，所述第一光環形器的輸出端與所述第一光親合器的輸入端光連接，所述 第一光親合器的輸出端分別與所述第二光親合器的輸入端、所述信息加密模塊的輸入端光 連接，所述信息加密模塊將加密后的混沌載波信號發射出去，所述第二光耦合器的輸出端 輸出兩路相同的激光，所述兩路相同的激光為第一路激光和第二路激光，所述第一路激光 在經過第一反饋腔后進入第一相位調制器，所述第二路激光經過第二反饋腔后進入第二相 位調制器，所述第一相位調制器的輸出端、所述第二相位調制器的輸出端均與所述第三光 親合器的輸入端光連接，所述第三光親合器的輸出端與所述第一光環形器的輸入端光連 接，所述第一光環形器將輸入所述第一光環形器的光導入主激光器內部。6. -種保密通信系統的接收端，其特征在于，所述接收端包括從激光器、從激光器外 腔、光耦合器和信息解密模塊，所述從激光器外腔具有反饋腔，所述光耦合器將接收到的混 沌載波信號分為第一路光信號和第二路光信號，所述從激光器具有與發射端相同的反饋腔 和相位調制器，所述從激光器發出的激光經過所述反饋腔后形成反饋回路，所述反饋回路 中設置有所述相位調制器，所述激光經過所述相位調制器后，與所述第一路光信號一起進 入到所述從激光器中，使從激光器工作在混沌狀態，產生與所述混沌載波信號同步的混沌 信號，所述混沌信號與所述第二路光信號均注入所述信息解密模塊的輸入端，經過所述信 息解密模塊的解密后輸出保密信號，所述反饋回路中的相位調制器采用相位密鑰對激光進 行相位擾動，所述相位密鑰為偽隨機序列，所述反饋回路中的所述相位密鑰與所述發射端 中對應的反饋回路中的相位密鑰相同。7. 根據權利要求6所述的接收端，其特征在于，所述反饋腔的數量為多個，所述從激光 器發出的光被光耦合器分為相同的多路光線，所述光線的路數與所述反饋腔的個數相同。8. 根據權利要求7所述的發射端，其特征在于，各反饋回路中的相位密鑰相互獨立。9. 根據權利要求1所述的發射端，其特征在于，所述信息解密模塊包括解調器，所述解 調器用于將保密信號從所述混沌激光信號上分離出來。10. 根據權利要求6或7所述的接收端，其特征在于，所述從激光器外腔中還包括第二光 環形器、第四光親合器、第五光親合器、第六光親合器，所述第一路光信號注入所述第六光 耦合器的輸入端，所述第六光耦合器的輸入端還與所述第三相位調制器的輸出端、所述第 四相位調制器的輸出端光連接，所述第六光耦合器的輸出端與所述第二光環形器的輸入端 光連接，所述第二光環形器將輸入的激光導入所述從激光器內部，所述第三相位調制器的 輸入端、所述第四相位調制器的輸入端均與所述第五光耦合器的輸出端光連接，所述從激 光器發出的激光通過所述第二光環形器導出，注入到所述第四光耦合器的輸入端，所述第 四光親合器的輸出端分別與所述第五光親合器的輸入端、信息解密模塊的輸入端光連接， 所述第五光耦合器的輸出端輸出兩路相同的激光，所述兩路相同的激光為第三路激光和第 四路激光，所述第三路激光在經過第三反饋腔后進入第三相位調制器的輸入端，所述第四 路激光經過第四反饋腔后進入第四相位調制器的輸入端。
【文檔編號】H04L9/00GK105978679SQ201610573673
【公開日】2016年9月28日
【申請日】2016年7月20日
【發明人】江寧, 薛琛鵬, 呂韻欣, 邱昆
【申請人】江寧, 電子科技大學