[发明专利]一种基于可变透镜波像差调制的光学加密系统

说明书

本发明提供了一种基于可变透镜波像差调制的光学加密系统，能够利用透镜的像差调制原理，解决光学加密系统实用性较差、与传统光学设计结合不够紧密的问题。能够将像差作为加密系统中的额外密钥，扩大了系统的密钥空间，提高了系统的安全性。

技术领域

本发明属于光学仪器的技术领域，具体涉及一种基于可变透镜波像差调制的光学加密系统。

背景技术

为了解决现阶段光学加密系统与传统光学设计结合较弱，实用性普遍较低的问题。已有的方法是将明文放置在光学加密系统的输入端，在输出端得到密文，然而并没有考虑光学加密系统中的像差影响，所以在实际过程中不易于实现。并且目前没有相关的基于透镜的波像差调制的光学加密系统的研究，因此现有方法并不能将像差理论和光学加密系统有效结合。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种基于可变透镜波像差调制的光学加密系统，可以提高系统安全性。

一种基于可变透镜波像差调制的光学加密系统，包括加密子系统和解密子系统；

所述加密子系统包括波前传感器(8)以及同轴顺次放置的第一准直光源(1)、第一空间光调制器(2)、第一随机相位掩膜板(3)、第一傅里叶透镜(4)、第二随机相位掩膜板(5)、可变波像差透镜(6)、分光镜(7)、第一光电探测器(9)；所述波前传感器(8)位于光束经过分光镜(7)分光后的焦面上；

所述解密子系统包括同轴顺次放置的第二准直光源(10)、第二空间光调制器(11)、第二傅里叶透镜(12)、第三相位掩膜板(13)、第三傅里叶透镜(14)、第四相位掩膜板(15)及第二光电探测器(16)；

所述第一随机相位掩膜板(3)和第二随机相位掩膜板(5)为两个相互独立的随机白噪声，相位分布范围均为[0,2π]；

所述第三相位掩膜板(13)的相位为第二随机相位掩膜板(5)所带相位的共轭相位与可变波像差透镜(6)所带像差相位的共轭相位的叠加；

所述第四相位掩膜板(15)的相位为第一随机相位掩膜板(3)所带相位的共轭相位。

较佳的，每次加密时更换不同像差的可变波像差透镜(6)。

较佳的，所述不同像差为曲率不同时可变波像差透镜(6)。

较佳的，所述不同像差为厚度不同时可变波像差透镜(6)。

较佳的，所述不同像差为材料不同时可变波像差透镜(6)。

较佳的，所述可变波像差透镜(6)为电控液体透镜。

本发明具有如下有益效果：

本发明装置能够利用透镜的像差调制原理，解决光学加密系统实用性较差、与传统光学设计结合不够紧密的问题。能够将像差作为加密系统中的额外密钥，扩大了系统的密钥空间，提高了系统的安全性。

附图说明

图1为基于可变透镜波像差调制的光学加密系统基本结构示意图。

图2为本发明装置的加密子系统结构示意图。

图3为本发明装置的解密子系统结构示意图。

图4为透镜的傅里叶变换光学装置示意图。

图5(a)为原始图像，图5(b)为经过本发明加密后的加密图像，图5(c)为正确解密得到的解密图像，图5(d)为在解密过程中没有正确的像差相位密钥信息得到的解密图像。