[发明专利]基于光学自干扰消除的自适应解密光加密传输系统及方法

权利要求书

1.一种基于光学自干扰消除的自适应解密光加密传输系统，其特征在于，包括：

发送端模块：基于双驱动马赫增德尔调制器架构，利用电学延时和电学衰减器件调节模拟噪声的延时和衰减，作为二维正交密钥对信号进行加密，配合拜伦电反相器将信号反相，在双驱动马赫增德尔调制器内部生成光学加密信号；

光纤传输模块：完成光学加密信号从发送端到接收端的光纤传输和传输损伤的补偿；

接收端模块：基于自适应光学自干扰消除架构，通过运行正三角形算法，自适应地根据解调有用信号的质量，动态调节接收端参考路的延时与衰减；自适应地寻找到最佳密钥，完成对有用信号的自适应接收解密和对模拟噪声的自适应消除，生成最佳密钥；

所述接收端模块包括：

电吸收调制激光器：模拟噪声经过电吸收调制激光器后变换到光域；

可调光延时线和可调光衰减器：经过电吸收调制激光器后变换到光域的模拟噪声，依次通过可调光延时线和可调光衰减器进行密钥匹配；

平衡光电探测器：经过密钥匹配后的信号进入平衡光电探测器的负向端口，和进入正向端口的信号相减，恢复出有用信号；

所述接收端模块还包括自适应单元，通过运行自适应正三角形算法，根据当前解调出的有用信号的质量，自适应的接收端的密钥，匹配模拟噪声，直到收敛到最佳密钥，去除保护的模拟噪声，恢复有用信号，完成最优密钥的自适应寻找过程和有用信号的自适应解密。

2.根据权利要求1所述的基于光学自干扰消除的自适应解密光加密传输系统，其特征在于，所述发送端模块包括：

双驱动马赫增德尔调制器：光源提供的光载波通过双驱动马赫增德尔调制器，双驱动马赫增德尔调制器的上端口输入有用信号，下端口输入模拟噪声；

可调电衰减器：模拟噪声先经过可调电衰减器进行信号的衰减；

可调电延时线：经过可调电衰减器的模拟噪声再通过可调电延时线调节延时，完成二维密钥加密；

拜伦电反相器：完成二维密钥加密的模拟噪声通过拜伦电反相器反相之后进入双驱动马赫增德尔调制器的下端口，利用拜伦反相器对信号进行反相，从而利用双驱动马赫增德尔调制器完成信号的相加。

3.根据权利要求2所述的基于光学自干扰消除的自适应解密光加密传输系统，其特征在于，所述双驱动马赫增德尔调制器偏置在正交点，双驱动马赫增德尔调制器上端口和下端口的信号能够相减，利用信号的合路相加和电光调制完成模拟光学加密，得到光学加密信号。

4.根据权利要求1所述的基于光学自干扰消除的自适应解密光加密传输系统，其特征在于，所述光纤传输模块包括：

单模光纤：将双驱动马赫增德尔调制器输出的光学加密信号从发送端模块传递到接收端模块；

掺铒光纤放大器：掺铒光纤放大器放置在光纤链路中，补偿长距离光纤传输后损失的信号功率。

5.根据权利要求1所述的基于光学自干扰消除的自适应解密光加密传输系统，其特征在于，从发送端模块传输过来的光学加密信号输入平衡光电探测器的正向端口与从平衡光电探测器的负向端口进入的经过密钥匹配后的信号完成相减，恢复解调有用信号。

6.根据权利要求1所述的基于光学自干扰消除的自适应解密光加密

传输系统，其特征在于，当参考路的延时和衰减收敛到最佳匹配点时，加密噪声被完全消除，自干扰消除系统达到最优消除。

7.根据权利要求1所述的基于光学自干扰消除的自适应解密光加密传输系统，其特征在于，接收端模块中密钥自适应寻找过程为合法用户解调信号，开始计算传输信号的误码率，

-如果误码率小于设定阈值，则结束自适应过程，得到所需被加密信号，此时延时衰减为最佳密钥；

-如果误码率大于设定阈值，则运行自适应算法，调节延时和衰减之后再次计算误码率，再次进行判断得到最佳密钥。

8.一种基于光学自干扰消除的自适应解密光加密传输方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1：当需要进行信息传输时，发送端模块将待传输的有用信号通过双驱动马赫增德尔调制器的上端口送入双驱动马赫增德尔调制器；

步骤2：模拟噪声源经过电衰减和电延时后，进行二维正交加密；

步骤3：通过拜伦电反相器，配合直流偏置在正交点的双驱动马赫增德尔调制器，模拟噪声从双驱动马赫增德尔调制器下端口进入，生成光学加密信号；

步骤4：完成加密过程后的光学加密信号通过光纤传输模块进行光纤传输和补偿，以光信号的形式到达接收端模块；

步骤5：光学加密信号进入接收端模块的上路径，从正向端口进入平衡光电探测器；

步骤6：复制的模拟噪声经过接收端模块的下路径的电吸收调制激光器后，依次通过光学延时和光学衰减器完成密钥匹配，再进入平衡光电探测器的负向端口；

步骤7：从正向端口进入的光学加密信号和从负向端口进入的经过密钥匹配的噪声完成相减，恢复解调有用信号。