基于光纖信道的1550nm垂直腔面發(fā)射激光器的長距離雙向雙信道混沌保密通信研究.pdf

1、科技發(fā)展的日新月異與技術的日益成熟帶來了信息社會的不斷進步。隨著信息化社會的發(fā)展，人們對于通信的容量、通信速率以及安全性的要求越來越高，具備高速率、大容量與高保密性的新型保密通信系統(tǒng)將成為研究的熱點。由于混沌信號具有易于復制性、高度復雜性、不可預測性以及易于實現(xiàn)等特點，可以將其作為信息傳輸?shù)妮d體即混沌載波，用于實現(xiàn)混沌保密通信。由垂直腔面發(fā)射半導體激光器(VCSELs)構成的光混沌系統(tǒng)具有很多優(yōu)勢，比如大帶寬，低衰減，單縱模光輸出、低閾

2、值電流、易于集成、以及易于與光纖耦合等，可以將VCSELs用于光纖通信系統(tǒng)，從而實現(xiàn)高速長距離的光纖混沌保密通信。此外，VCSELs在合適的參數(shù)和初始條件的情況下，還可以產(chǎn)生兩個正交的線偏振混沌信號，為實現(xiàn)雙信道混沌保密通信提供了可能性。目前人們對基于半導體激光器的混沌同步保密通信進行了一定的研究，但基于1550nm-VCSELs的雙向雙信道長距離的光纖混沌保密通信系統(tǒng)的研究相對很缺乏。
　　本文簡要介紹了混沌以及混沌同步的基本理

3、論以及VCSELs的基本原理，闡述了光纖信道對于混沌保密通信的影響，重點研究了基于1550nm-VCSELs的長距離雙向雙信道光纖混沌保密通信系統(tǒng)。該系統(tǒng)由一個帶反饋的驅(qū)動激光器注入到兩個響應激光器構成?；谕换煦缧盘柟庾⑷胂聝蓚€1550nm-VCSELs中兩對應線性偏振模式之間的混沌同步，提出了一種可實現(xiàn)信息的長距離雙向雙信道光纖混沌保密通信的系統(tǒng)模型。通過建立相應的理論模型，重點對系統(tǒng)的混沌同步性能、雙向雙信道通信性能、光纖信道對

4、信息傳輸?shù)挠绊懙冗M行了理論仿真研究。研究結(jié)果表明:驅(qū)動激光器產(chǎn)生的同一混沌光分別注入到兩個響應激光器，在合適的參數(shù)條件下，兩個響應激光器與驅(qū)動激光器間的相關系數(shù)較低，并且兩響應激光器兩個對應的線偏振模式之間均可實現(xiàn)高質(zhì)量的等時混沌同步;基于兩個響應激光器的對應線偏振模式間高質(zhì)量的等時混沌同步，可以實現(xiàn)兩激光器之間的雙向雙信道通信;引入光纖作為通信信道，傳輸2.5Gbit/s的信息:當采用普通單模保偏光纖作為通信信道時，可以傳輸60km后