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专利号: 2018104363604
申请人: 太原理工大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-05-14
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种基于非确定性量子噪声的混沌信号产生方法,其特征在于,包括以下几个步骤:

S1、准备好可以发出混沌光场的混沌光源、从激光器以及信号激光器;

S2、将混沌光源发出的混沌光场注入到从激光器,通过频谱分析仪观察从激光器的输出光场,调节注入到从激光器的混沌光场的强度和偏振态,直至从激光器的输出光场也为混沌光场;

S3、使信号激光器发出的光入射到平衡零拍探测系统中,产生量子噪声信号,并将所述量子噪声信号与射频信号混频并经低通滤波器后,注入到从激光器的调制端口,对从激光器进行调制;通过频谱分析仪观察从激光器的输出光场,调节注入从激光器的调制信号的功率,使从激光器的输出光场为具有非确定性的混沌信号。

2.一种基于非确定性量子噪声的混沌信号产生装置,用于实施权利要求1所述的一种基于非确定性量子噪声的混沌信号产生方法,其特征在于,包括信号激光器(1),第一半波片(5)、偏振立方分束器(6)、第一透镜(7)、第二透镜(8)、平衡零拍探测系统,射频信号发生器(12),混频器(13)、低通滤波器(14)、混沌光源、第一光隔离器(20)、第一可变衰减器(21)、第一光纤耦合器(22)、第一偏振控制器(24)和从激光器(23),所述信号激光器(1)输出的光束经第一半波片(5)、偏振立方分束器(6)后分为两束光,分别经第一透镜(7)、第二透镜(8)后被所述平衡零拍探测系统探测,所述平衡零拍探测系统的输出信号与射频信号发生器(12)发出的射频信号经混频器(13)混频、低通滤波器(14)滤波后输入到所述从激光器(23)的调制端口,所述混沌光源发出的光经第一光隔离器(20)、第一可变衰减器(21)、第一光纤耦合器(22)、第一偏振控制器(24)后入射到所述从激光器(23),所述从激光器(23)的输出光依次经第二偏振控制器(24)、第一光纤耦合器(22)、第二光隔离器(25)后输出。

3.根据权利要求2所述的一种基于非确定性量子噪声的混沌信号产生装置,其特征在于,所述混沌光源包括:主激光器(15)、第二偏振控制器(16)、光纤环形器(17)、第二光纤耦合器(18)和第二可变衰减器(19),所述主激光器(15)输出的光束经第二偏振控制器(16)、光纤环形器(17)、第二光纤耦合器(18)后分为两束光,一束依次经第二可变衰减器(19)、光纤环形器(17)、第二偏振控制器(16)后返回主激光器(15),使主激光器(15)输出连续混沌光,另一束光经第一光隔离器(20)、可变衰减器(21)、第一光纤耦合器(22)、第一偏振控制器(24)后入射到所述从激光器(23)。

4.根据权利要求3所述的一种基于非确定性量子噪声的混沌信号产生装置,其特征在于,还包括第三光隔离器(2)、第二半波片(3)和第二偏振立方分束器(4),所述信号激光器(1)发出的光经第二光隔离器(2)、第二半波片(3)、第二偏振立方分束器(4)后分成两束,其中一束入射到第一半波片(5)。

5.根据权利要求4所述的一种基于非确定性量子噪声的混沌信号产生装置,其特征在于,所述第一半波片(5)和第二半波片(3)为波长范围为1100 2000nm的FBR-AH3消色差半波~片,所述第二光纤耦合器(18)为50/50光纤耦合器,即通过第二光纤耦合器(18)入射到第一光隔离器(20)的光束与通过第二光纤耦合器(18)入射到第二可变衰减器(19)的光束的光强之比为50:50。

6.根据权利要求2所述的一种基于非确定性量子噪声的混沌信号产生装置,其特征在于,所述平衡零拍探测系统为1.6GHz的PDB480C-AC型平衡探测器,其包括一对平衡光电探测器(9,10)和差分放大器(11),所述射频信号发生器(12)为频率为300MHz的HP8648A型射频信号发生器,其产生300MHz的射频信号输入到所述混频器(13),所述混频器(13)为频率范围1MHz-2GHz的ZFM-11+型混频器,所述低通滤波器的频率为100MHz的BLP-100+型低通滤波器。

7.根据权利要求2所述的一种基于非确定性量子噪声的混沌信号产生装置,其特征在于,所述信号激光器(1)为中心波长为1550nmLD-TC40型的半导体激光器,所述第一光纤耦合器(22)为60/40光纤耦合器,即通过第一光纤耦合器(22)入射到第一偏振控制器(24)的光束与反向通过第一光纤耦合器(22)入射到第二光隔离器(25)的光束的光强之比为40:

60。