[发明专利]基于波前传感结合二重光学密钥的非对称光学信息安全系统

权利要求书

1.基于波前传感结合二重光学密钥的非对称光学信息安全系统，其特征在于：包括激光器光源、光束扩束器、准直透镜、光焦度为正的球面反射镜、液晶空间光调制器、分束器、微透镜阵列、有分划线的CCD探测器、傅里叶变换透镜、两个相互独立随机白噪声分布的随机相位掩模板或者透射式空间光调制器、CCD探测器和平面反射镜；包括像差密钥畸变波前生成模块、波前传感模块、相位编码加密模块：其中：

所述像差密钥畸变波前生成模块用于生成畸变波前引入像差密钥；

所述波前传感模块用于波前探测，所探测的未加入像差密钥前的理想波前点阵作为非对称信息安全系统中的私钥，所探测的加入像差密钥的畸变波前点阵作为非对称信息安全系统中的公钥，像差密钥作为一重密钥；

所述相位编码加密模块，用作二重加密，将经过像差密钥一重加密后的像差加密信息再次加密，得到稳定的白噪声加密信息。

2.根据权利要求1所述的基于波前传感结合二重光学密钥的非对称光学信息安全系统，其特征是，像差密钥畸变波前生成模块可以设计成透射式和反射式两种，他们的功能均是用于生成畸变波前，引入像差密钥，可分别适用于小口径和大口径光学信息安全系统；透射式像差密钥畸变波前生成模块是包含光束扩束器、准直透镜和透射式液晶空间光调制器，激光器发出的窄束激光经扩束和准直之后整形成较大口径的平行平面光束，透射式液晶空间光调制器可以拟合泽尼克多项式面型，引入不同类型的像差，控制像差密钥的种类、数量和大小；反射式像差密钥畸变波前生成模块是一个包含光焦度为正的球面反射镜与反射式液晶空间光调制器的反射式无焦系统，球面反射镜主镜与反射式液晶空间光调制器在X方向有一定的偏移量，避免中心遮拦，反射式液晶空间光调制器可以拟合泽尼克多项式面型，引入不同类型的像差，控制像差密钥的种类、数量和大小，其中未经过像差密钥畸变波前生成模块所探测的理想平面波波前点阵作为非对称信息安全系统的私钥，经过像差密钥畸变波前生成模块的畸变波前点阵作为非对称信息安全系统的公钥。

3.根据权利要求1所述的基于波前传感结合二重光学密钥的非对称光学信息安全系统，其特征是，微透镜阵列是波前传感器的重要组成部分，将一个完整的激光波前在空间上分成许多微小的部分,每一部分都被相应的小透镜聚焦在焦平面上,一系列微透镜就可以得到由一系列焦点组成的平面，用于探测理想平面波前和引入了像差密钥后的畸变波前；有分划线的CCD探测器是波前传感专用的特殊探测器，经过划分可以知道理想波前和畸变波前在探测器的相对位置，便于后续的波前重构。

4.根据权利要求1所述的基于波前传感结合二重光学密钥的非对称光学信息安全系统，其特征是，两块相同的傅里叶变换透镜构成常规4f光学信息处理系统；可直接使用两个相互独立随机白噪声分布的随机相位掩模板或使用两个透射式液晶空间光调制器模拟随机相位板，对信息的空域和频域进行相位调制，分别置于第一块傅里叶变换透镜的前焦面和频谱变换面作为双随机相位编码的重要组件；经过非对称光学信息安全系统加密后的加密图像由CCD探测器探测，光束传播方向由平面反射镜来控制，以减小系统体积，使实验光路更加紧凑。