1.一种基于半导体激光器混沌同步的高速密钥分发装置,其特征在于,包括:中心控制模块和用户模块;
所述中心控制模块包括驱动激光器,用于通过调节反馈光的偏振态及反馈强度,使驱动激光器两个线偏振模式分别输出混沌信号;
所述用户模块包括两个响应激光器、对应的两个两位模数转换器、两个两位比特滤波器以及一个随机比特发生器;
中心控制模块输出的两路混沌信号分别注入到所述两个响应激光器,两个响应激光器均受到偏振可调的光反馈,其反馈光的偏振态可通过随机比特发生器产生的两位随机比特序列控制可调偏振控制器实现;当两个响应激光器对应反馈光的偏振态一致时,两个激光器获得同步性能较好的混沌信号,从响应激光器输出的两路混沌信号分别经两位模数转换器采样和两位比特滤波器滤波后即可获得共享的密钥。
2.根据权利要求1所述的基于半导体激光器混沌同步的高速密钥分发装置,其特征在于,所述中心控制模块包括:1550nm的驱动激光器D-VCSEL(1)、第一平面反射镜(4)、1/4波片(5)、第一可调衰减器(6)、第一分束镜(21)、第二平面反射镜(7)、第二可调衰减器(8)、第一可调偏振控制器(9)、第4平面反射镜(22)、第5平面反射镜(23)、第五可调衰减器(24)、第三可调偏振控制器(25);
所述驱动激光器D-VCSEL(1)通过1/4波片(5)、第一可调衰减器(6)、第一平面反射镜(4)获得偏转旋转光反馈,从而输出两路正交的混沌信号,所述混沌信号经第一分束镜(21)后分成两路,一路经过第二平面反射镜(7)、第二可调衰减器(8)、第一可调偏振控制器(9)后进入到用户模块的一个响应激光器;另一路经过第四平面反射镜(22)、第五平面反射镜(23)、第五可调衰减器(24)、第三可调偏振控制器(25)后进入到用户模块的另一个响应激光器。
3.根据权利要求1所述的基于半导体激光器混沌同步的高速密钥分发装置,其特征在于,所述用户模块包括:第一响应激光器R-VCSEL1(2)、第二响应激光器R-VCSEL2(3);
所述第一响应激光器R-VCSEL1(2)经第二分束镜(17)后分成两束,其中一部分光经第四可调衰减器(18)、第二可调偏振控制器(19)和第7平面反射镜(20)后形成偏振可控的光反馈;另一部分光经第三平面反射镜(10)、第三可调衰减器(11)、第一非球面透镜(12)、第一光纤耦合器(13)和第一光电转换器(14)后转换成电信号;
所述的第二响应激光器R-VCSEL2(3)经第三分束镜(26)后分成两束,其中一部分光经第六可调衰减器(27)、第四可调偏振控制器(28)和第八平面反射镜(29)后形成偏振可控的光反馈;另一部分光经第六平面反射镜(30)、第七可调衰减器(31)、第二非球面透镜(32)、第二光纤耦合器(33)和第二光电转换器(34)后转换成电信号;
随机比特发生器产生的两位随机比特信号用于控制两个反馈光路中的第二可调偏振控制器(19)和第四可调偏振控制器(28),用于使两个响应激光器在特定的情况输出同步混沌信号;
从两个光电转换器输出的电信号分别经第一模数转换器(15)和第二模数转换器(35)后进入第一比特滤波器(16)和第二比特滤波器(36),利用随机比特发生器控制第一比特滤波器(16)和第二比特滤波器(36),用以获得多比特的共享密钥。
4.根据权利要求3所述的基于半导体激光器混沌同步的高速密钥分发装置,其特征在于,所述随机比特发生器产生的随机信号分别控制VPC2、VPC4、BF1和BF2,所有信息采用两位比特编码。