[发明专利]一种时延特征抑制的混沌信号发生装置

说明书

本发明提供一种时延特征抑制的混沌信号发生装置，包括:时延特征抑制的混沌信号发生模块和采集分析模块；所述时延特征抑制的混沌信号发生模块从WRC‑FPLD输出的光信号经过光纤耦合器分为两个支路、该两个支路最终合并输入到光纤耦合器而构成两个滤波外腔反馈环，通过调节两个外腔中可调滤波器的中心波长可使激光器输出不同波长的混沌信号；通过调节该两个外腔反馈环的腔长使其腔长之差约等于激光器驰豫振荡时间的一半，实现了波长可调谐的时延特征抑制的混沌信号输出；采集分析模块通过采集混沌信号发生模块的输出信号来调节WRC‑FPLD的工作温度和工作电流。本申请采用WRC‑FPLD作为激光源，实现不同波长的混沌信号输出，有利于其在WDM通信系统中的应用。

技术领域

本发明涉及信息处理技术领域，尤其涉及一种时延特征抑制的混沌信号发生装置。

背景技术

半导体激光器(SLs)在光反馈、光注入、光电反馈等一个或多个外部扰动下可输出单周期、倍周期、混沌等丰富的非线性动力学行为。特别的是，基于光反馈的SLs易于输出高维复杂的混沌信号，从而为混沌保密通信和高速随机数获取提供优质的混沌信号源。然而，这种基于光反馈SLs获得的混沌信号可能存在明显的时延特征峰，这极大的阻碍了混沌信号在混沌保密通信和随机数获取方面的应用。在混沌保密通信方面，明显的时延特征峰为窃听提供了可能。通过提取混沌信号的时延特征峰，窃听者可以获取通信系统的密钥，从而重构发射端已获取通信系统中传输的信息。在高速随机数获取方面，拥有明显时延特征的混沌信号具有一定的周期性，因而破坏了混沌信号的统计性能。显然，时延特征的抑制是实现基于光反馈SLs输出的混沌信号在混沌保密通信及随机数获取领域应用的核心技术问题。

目前，基于光反馈SLs的时延特征抑制已经得到了广泛的研究。研究者已经从实验上或理论上研究了单光反馈、双光反馈、互注入SLs等不同系统结构的时延特征抑制特性，证实了获得时延特征抑制的混沌信号的可能性。然而，目前相关的研究主要聚焦在固定波长混沌信号的时延特征抑制。这大大了限制了其在诸如WDM混沌保密通信系统中的应用。

发明内容

本发明的目的在于提出一种基于WRC-FPLD的中心波长可调谐的时延特征抑制的混沌信号发生装置，从而为基于WDM的混沌保密通信提供优质的混沌载波。

一种时延特征抑制的混沌信号发生装置，包括:时延特征抑制的混沌信号发生模块和采集分析模块；

所述时延特征抑制的混沌信号发生模块包括从WRC-FPLD输出的光信号经过光纤耦合器分为两个支路、该两个支路最终合并输入到所述光纤耦合器而构成的两个滤波外腔反馈环，通过调节两个外腔中可调滤波器的中心波长可使激光器输出不同波长的混沌信号；通过调节该两个外腔反馈环的腔长使其腔长之差等于激光器驰豫振荡时间的一半，从而实现波长可调谐的时延特征抑制的混沌信号输出；

所述采集分析模块通过采集时延特征抑制的混沌信号发生模块的输出信号来调节WRC-FPLD的工作温度和工作电流。

进一步地，如上所述的时延特征抑制的混沌信号发生装置，所述时延特征抑制的混沌信号发生模块包括依次由环形器OC、第一光纤耦合器FC1、第一掺铒光纤放大器EDFA1、第二光纤耦合器FC2、光纤延迟线、第二可调滤波器、第二偏振控制器PC1、第二可调衰减器VA1、第三光纤耦合器FC3连接构成的滤波外腔反馈环1；以及依次由环形器OC、第一光纤耦合器FC1、第一掺铒光纤放大器EDFA1、第二光纤耦合器FC2、第一可调滤波器、第一偏振控制器PC2、第一可调衰减器VA2、第三光纤耦合器FC3连接构成的滤波外腔反馈环2。

进一步地，如上所述的时延特征抑制的混沌信号发生装置，所述第一光纤耦合器FC1的分光比为2:8。

进一步地，如上所述的时延特征抑制的混沌信号发生装置，所述第二光纤耦合器FC2的分光比为5:5。