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专利号: 2021100969320
申请人: 杭州电子科技大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 电通信技术
更新日期:2024-12-10
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种电光相位互耦合的双向混沌通信系统,其特征在于,包括:

发送端,包括依次连接的第一混沌激光器、第一分束器、第一环形器、第一耦合器、第一马赫‑曾德尔干涉仪、第一光电检测器、第一电放大器、第一相位调制器;还包括依次连接的第二混沌激光器、第二环形器、第二马赫‑曾德尔干涉仪、第二光电检测器、第二电放大器,第二电放大器与第一相位调制器连接,第一环形器、第二环形器均与第二耦合器连接,第二耦合器、第一相位调制器均与第三环形器连接;第一耦合器还与第一相位调制器连接;

接收端,包括依次连接的第三混沌激光器、第二分束器、第五环形器、第三耦合器、第三马赫‑曾德尔干涉仪、第三光电检测器、第三电放大器、第二相位调制器,还包括依次连接的第四混沌激光器、第六环形器、第四马赫‑曾德尔干涉仪、第四光电检测器、第四电放大器,第四电放大器与第二相位调制器连接,第五环形器、第六环形器均与第四耦合器连接,第四耦合器、第二相位调制器均与第四环形器连接;第三耦合器还与第二相位调制器连接;

第三环形器与第四环形器通过光纤连接;

第一分束器分别与第五光电检测器、第六光电检测器连接,第二分束器分别与第七光电检测器、第八光电检测器连接。

2.根据权利要求1所述的一种电光相位互耦合的双向混沌通信系统,其特征在于,所述第一混沌激光器输出的混沌光信号依次通过第一分束器、第一环形器、第一耦合器后分成两路,一路进入第一相位调制器,另一路依次进入第一马赫‑曾德尔干涉仪、第一光电检测器、第一电放大器,放大后对进入第一相位调制器的光信号进行相位调制,产生的附加相位为x1;

所述第二混沌激光器输出的混沌光信号依次通过第二环形器、进入第二马赫‑曾德尔干涉仪、第二光电检测器、第二电放大器,放大后对进入第一相位调制器的光信号进行相位调制,产生的附加相位为x2;

第一相位调制器输出信号的附加相位为x1‑x2,第一相位调制器输出信号进入第三环形器,通过光纤接入第四环形器,再进入第四耦合器,分成两路,一路通过第五环形器、第二分束器、耦合到第三混沌激光器;另一路通过第六环形器耦合到第四混沌激光器。

3.根据权利要求2所述的一种电光相位互耦合的双向混沌通信系统,其特征在于,所述第三混沌激光器输出的混沌光信号依次通过第二分束器、第五环形器、第三耦合器后分成两路,一路进入第二相位调制器,另一路依次进入第三马赫‑曾德尔干涉仪、第三光电检测器、第三电放大器,放大后对进入第二相位调制器的光信号进行相位调制,产生的附加相位为x3;

所述第四混沌激光器输出的混沌光信号依次通过第六环形器、第四马赫‑曾德尔干涉仪、第四光电检测器、第四电放大器,放大后对进入第二相位调制器的光信号进行相位调制,产生的附加相位为x4;

第二相位调制器输出信号的附加相位为x3‑x4,第二相位调制器输出信号进入第四环形器,通过光纤接入第三环形器,再进入第二耦合器分成两路,一路通过第一环形器、第一分束器耦合到第一混沌激光器,另一路通过第二环形器耦合到第二混沌激光器;

第一混沌激光器与第三混沌激光器之间产生同步混沌信号。

4.根据权利要求3所述的一种电光相位互耦合的双向混沌通信系统,其特征在于,同步后,将信息对链路两端的第一混沌激光器、第三混沌激光器的偏置电流进行调制,实现加密,基于混沌同步的鲁棒性,一端利用第五光电检测器、第六光电检测器对第一分束器分离的发送和本地的光混沌信号进行检测,然后相减得到同步误差,滤波后恢复信息差,再与本地信号进行运算以恢复发送的信息;另一端利用第七光电检测器、第八光电检测器对第二分束器分离的发送和本地的光混沌信号进行检测,然后相减得到同步误差,滤波后恢复信息差,再与本地信号进行运算以恢复发送的信息。

5.根据权利要求1‑4任一项所述的一种电光相位互耦合的双向混沌通信系统,其特征在于,所述第一混沌激光器和第三混沌激光器的外腔反馈延迟时间为2.97ns。

6.根据权利要求1‑4任一项所述的一种电光相位互耦合的双向混沌通信系统,其特征在于,所述第二混沌激光器和第四混沌激光器的外腔反馈延迟时间为2.77ns。

7.根据权利要求1‑4任一项所述的一种电光相位互耦合的双向混沌通信系统,其特征在于,链路两端通信的混沌激光器之间的耦合延时为6.8ns。

8.根据权利要求1‑4任一项所述的一种电光相位互耦合的双向混沌通信系统,其特征在于,所述第一混沌激光器与第三混沌激光器的偏置电流为32mA。

9.根据权利要求1‑4任一项所述的一种电光相位互耦合的双向混沌通信系统,其特征在于,所述第二混沌激光器与第四混沌激光器偏置电流为30mA。

10.根据权利要求1‑4任一项所述的一种电光相位互耦合的双向混沌通信系统,其特征在于,所述第一混沌激光器、第二混沌激光器、第三混沌激光器和第四混沌激光器产生的信号波长1550nm,功率为10mW。