[发明专利]一种基于混沌同步的保密无源光网络

权利要求书

1.一种基于混沌同步的保密无源光网络，其特征在于采用全光混沌信号作为载波，数据被加密在混沌载波中，通过光纤链路进行传输，利用混沌载波同步进行信息解密，能够在无源光网络物理层增强信息安全性。

2.根据权利要求1所述之一种基于混沌同步的保密无源光网络，其特征在于，所述基于混沌同步的保密无源光网络的组成，包括以下三部分：

1)光链路终端OLT：包含n个发送/接收模块，每个发送/接收模块由一个工作在混沌态的外腔半导体激光器、光调制器、光耦合器、光环行器、波分复用器、光探测器、反相光探测器、低通滤波器等组成；

2)波分复用器和光纤链路；

3)n个光网络单元ONU：每个ONU包括发送模块和接收模块两部分，由一个半导体激光器、光调制器、光隔离器、光耦合器、光探测器、反相光探测器、低通滤波器等组成；n个ONU半导体激光器的工作波长各不相同，但与OLT端n个激光器的工作波长和属性(内部参数)一一对应。

3.根据权利要求1所述之一种基于混沌同步的保密无源光网络，其特征在于，所述基于混沌同步的保密无源光网络的下行通信步骤如下：

1)在OLT端，通过光调制器将下行信息加载到各混沌载波中实现混沌加密，并通过波分复用器合并为复合混沌载波，再通过光纤传输到ONU端；

2)在下行链路终端，利用波分复用器将携带信息的复合已调混沌光载波进行解复用，并分别注入到各ONU激光器中，实现各ONU激光器与OLT端对应激光器的混沌同步；

3)在各ONU中，将接收到的下行混沌光载波与本地ONU激光器输出相减(或相除)并滤波，解密出下行信息。

4.根据权利要求1所述之一种基于混沌同步的保密无源光网络，其特征在于，所述基于混沌同步的保密无源光网络的上行通信步骤如下：

1)在各ONU中，将上行信息通过光调制器加载到本地激光器输出的混沌光信号中，进行上行信息加密，并通过波分复用器合并之后通过光纤链路传输至OLT端；

2)在OLT端，利用波分复用器将上行混沌载波分开，由于OLT端和ONU端相同工作波长的激光器输出的混沌信号同步，因此将上行混沌载波与相同波长的OLT端混沌载波相减(或相除)并滤波，即可解密出上行信息。

5.根据权利要求1-4所述之一种基于混沌同步的保密无源光网络，其特征在于，利用混沌光信号与生俱来的保密性从物理层增强无源光网络的信息保密性。

6.根据权利要求1-4所述之一种基于混沌同步的保密无源光网络，其特征在于，通过将下行已调混沌载波注入到ONU激光器中实现注入-锁定混沌同步，从而解密出下行传输信息。

7.根据权利要求1-4所述之一种基于混沌同步的保密无源光网络，其特征在于，窃密者用工作波长和属性不匹配的激光器很难实现与各混沌载波的同步，因此很难获得正确的解密信息，进一步增强了无源光网络的信息保密性。

8.根据权利要求1-4所述之一种基于混沌同步的保密无源光网络，其特征在于，采用波分复用技术，可大大提高系统的通信容量。

9.根据权利要求1-7所述之一种基于混沌同步的保密无源光网络，其保护范围在于，所有使用激光器产生混沌光信号作为无源光网络上、下行通信载波，并通过实现OLT和ONU混沌载波的混沌同步进行保密通信的方法方案都应包含在本发明的保护范围。