[发明专利]基于光环形器的光跳频系统及发送机

说明书

本发明公开了一种基于光环形器的光跳频系统及发送机，包括：环形调制单元，该环形调制单元包括多个光环行器，各个光环行器的第一端口接收不同的光载波，各个光环行器的第二端口连接一光耦合器，该光耦合器连接相位调制器并结合伪随机码发生器中跳频编码实现光载波信号的编码调制，各个光环行器的第三端口分别输出该编码调制后的光载波信号；内置有该环形调制单元的发送机，发送通过该环形调制单元加密的光载波信号；接收机，接收该加密的光载波信号并通过跳频编码进行解密；以及光纤，实现发送机和接收机间的载波通信。本发明可以实现高速光跳频编码，并且具有灵活和简单的单元结构，方便扩展到多路光跳频系统，以提供更高保密性的通信系统。

技术领域

本发明涉及光通信安全领域，尤其涉及一种基于光环形器的光跳频系统。

背景技术

在如今信息时代，每天有太多的商业机密信息以及个人隐私信息通过光纤网路传输。在过去，人们一直以为光纤通信很安全，但随着技术的发展，通过光纤弯曲、分束、倏逝波耦合、散射等方式就可以实现光纤窃听。因此，安全光通信就成为一个非常重要的课题。

目前提高通信的安全性主要分为软件层和硬件层，其中软件层包括对用户数据的算法加密，比如AES加密，但所有基于算法的加密手段都已经被证明是可以破解的。而基于硬件的加密方式，如光码分复用技术、混沌加密技术等，由于这两种加密方式的加密信号是模拟信号，因此在光纤网络中传输时的传输距离会受到限制。现有技术中已提出了一种光跳频通信技术，是通过已知随机密钥控制光信道的切换，将保密与非保密信息混合在一起，从而实现保密信息的隐藏。

发明内容

本发明提供一种基于光环形器的光跳频系统及发送机，通过把用户数据在不同时间段调制在不同波长的载波上，使同一波长的载波中携带的用户信息是不完整的，从而实现对用户信息的加密传输。

有鉴于此，本发明提供了一种基于光环形器的光跳频系统及发送机，其中：

该基于光环形器的光跳频系统包括：

环形调制单元，该环形调制单元包括多个光环行器、光耦合器、相位调制器以及伪随机码发生器，其中，各个光环行器的第一端口接收不同的光载波，各个光环行器的第二端口连接一光耦合器，该光耦合器连接相位调制器并结合伪随机码发生器中跳频编码实现光载波信号的编码调制，各个光环行器的第三端口分别输出编码调制后的光载波信号。

内置有该环形调制单元的发送机，发送通过该环形调制单元加密的光载波信号；

进一步的，该发送机包括：

多个激光器，各个激光器连续发射不同波长的光载波；

多个偏振控制器，每个偏振控制器对应一个上述激光器，各个偏振控制器实现其对应的激光器产生的光载波的偏振调制；

上述环形调制单元，该环形调制单元中每个光环行器对应一个偏振控制器，该环形调制单元接收偏振调制后的光载波并分别输出编码调制后的光载波信号；

多个马赫增德尔强度调制器，每个马赫增德尔强度调制器对应环形调制单元中的一个光环行器，各个马赫增德尔强度调制器将数据调制到各个光环行器输出的编码调制后的光载波上。

接收机，接收加密的光载波信号并通过跳频编码进行解密；

进一步的，该接收机包括：

波长分束器，接收上述加密的光载波并根据光载波中波长的不同进行分束，得到多束具有单一波长的光载波；

多个偏振控制器，每个偏振控制器对应一束该单一波长的光载波，各个偏振控制器对各束单一波长的光载波进行偏振调制；

多个马赫增德尔强度调制器，每个马赫增德尔强度调制器对应一个偏振控制器，各个马赫增德尔强度调制器结合一具有跳频编码的伪随机码发生器对各束单一波长的光载波进行解码调制；