[发明专利]一种基于动态强色散管理的保密光通信系统

说明书

技术领域

本发明涉及保密通信技术领域，尤其是一种基于动态强色散管理的保密光通信系统。

背景技术

光纤保密传输通信方式目前主要有三种：光码分多址(Optical Code Division Multiplexing Access)系统；量子保密通信（Quantum Private Communication），混沌保密通信（Chaotic Secure Communication）。

与上述方法不同，本发明基于色散效应原理，采用动态强色散管理方案。强色散管理目前应用于高速准线性系统中提高光通信系统的传输质量，未见用于保密通信中。例如：

参考文献（1）R.-J Essiambre, G. Raybon, and B. Mikkelsen, “Pseudo-Linear transmission of high-speed TDM signals: 40 and 160 Gb/s,” in Optical Fiber Telecommunications IV: B., Systems and Impairments, I. Kaminov, T. Li, Eds. New York: Academic, 2002, ch. 6, pp. 232～304。

参考文献（2）蔡炬，毛宇，吕辉等，“强色散控制准线性传输系统中的非线性效应”，量子电子学报，2003，no.5，pp74-79。发明人利用色散效应对脉冲的极大程度的展宽形变，造成多个脉冲之间的重叠，导致传输过程中脉冲无法辨认，从而实现脉冲信号的加密传输。

本研究首次将色散效应和色散管理原理应用于保密通信，并首次提出了动态的色散管理方法，实现了信息的保密传输。文献检索发现，与本发明最接近的中国专利申请号201010214407.6的发明专利申请文件，相比之下，该申请是利用SBS效应即布里渊散射效应的原理来进行保密传输的，SBS是一种非线性效应，与本发明的原理及其技术方案是完全不同的。

发明内容

本发明的目的是鉴于强色散管理目前仅应用于高速准线性系统中提高光通信系统的传输质量，并未应用于光通信的保密传输；提供一种基于强色散管理的保密光通信系统，并运用动态色散管理的方式，以期进一步提高保密通信的水平。

实现本发明目的之技术解决方案如下：一种基于动态强色散管理的保密光通信系统，包括光信号发射部分、光信号加密部分、光信号传输部分、光信号解密部分、光信号接收部分构成，在光信号加密部分中设置固定色散模块和可调色散模块，对发送的光脉冲进行动态的、大强度的展宽变形；在光信号解密部分中设置固定色散补偿模块和可调色散补偿模块；可调色散补偿模块根据密钥信息对传输后的光脉冲进行同步、精确的色散补偿，从而使信号复原；所述固定色散模块和可调色散模块通过级联方式连接在一起，所述固定色散补偿模块和可调色散补偿模块也通过级联方式连接在一起；光信号加密部分端口与光信号发射部分端口连接，其另一端口与光信号传输部分端口连接；所述光信号解密部分端口与光信号传输部分端口连接，另一端口与光信号接收部分端口连接。

所述固定色散模块和可调色散模块与固定色散补偿模块和可调色散补偿模块采用光纤布拉格光栅、G-T标准具、MEMS、PLC环形共振腔等中的任意一种构成。

所述光信号加密部分采用固定色散模块和可调色散模块级联构成。

所述光信号解密部分采用固定色散补偿模块和可调色散补偿模块级联构成。

所述光信号传输部分的放大器采用的是IPSAD1301半导体光放大器。

所述光信号发射部分的光发射器采用的是300pin transponder RTXM298-304。

所述光信号接收部分的光接收器采用的是300pin transponder RTXM298-304。

解密模块是根据密钥提供的色散加密部分的动态、准确的累积色散量信息对光脉冲进行同步补偿，使进入模块的经历大幅度展宽后的光脉冲恢复原始波形，从而得到解密。