[发明专利]基于QCL双路高速自由空间混沌掩藏保密通信方法及装置

权利要求书

1.基于QCL双路高速自由空间混沌掩藏保密通信方法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤一：通过两激光器互耦合产生宽带混沌信号C_T1(t)，C_T2(t)；所述步骤一中通过互耦合激光器产生宽带混沌激光C_T1(t)，C_T2(t)的具体步骤为：

第一发射激光器（1a）发出的光依次经第一聚焦透镜（2a）准直，第一分束镜（3a）分光，其中一部分光经过第一偏振片（4）传输后到达第二分束镜（3b），经过第二分束镜（3b）分出的光一部分经第二聚焦透镜（2b）后到达第二发射激光器（1b），另一部分经过第一光隔离器（5a）后到达第二偏振片（6a）；

同时第二发射激光器（1b）发出的光依次经第二聚焦透镜（2b）准直，第二分束镜（3b）分光，其中一部分光经过第一偏振片（4）传输后到达第一分束镜（3a），经过第一分束镜（3a）分出的光一部分经第一聚焦透镜（2a）后到达第一发射激光器（1a），另一部分经过第二光隔离器（5b）后到达第三偏振片（6b）；

通过调节第一偏振片（4）的旋转角度和两发射激光器的温控设置，来调控两发射激光器注入光路的注入光强度和波长失谐，两发射激光器波长失谐范围在0.12nm~0.22nm，结合两发射激光器偏置电流及两激光器距离间隔的设置，最终产生不相关的双路宽带混沌激光C_T1(t),C_T2(t)；

步骤二：分别将双路模拟信号加载到两信息加载激光器的电流上，获得中红外光信号m₁(t)，m₂(t)；即将任意波形发生器输出的模拟信号直接加载到信息加载激光器的电流上，信息加载激光器输出的中红外光信号 m₁(t)作为加载的消息，通过聚焦透镜和分束镜传输后，光路重叠掩藏到混沌载波 C_T1(t)上，同样的方法将m₂(t)掩藏到混沌载波C_T2(t)上；

步骤三：通过单向强光注入令第一发射激光器（1a）与第一接收激光器（14a）混沌同步，第二发射激光器（1b）与第二接收激光器（14b）混沌同步，两支接收激光器输出的混沌激光分别为 C_R1(t)，C_R2(t)；即：将第一发射激光器（1a）的宽带中红外混沌激光C_T1(t)依次经第三分束镜（10a）、第五分束镜（11a）、第七分束镜（12a）和第五聚焦透镜（13a）传输后注入到第一接收激光器（14a）中，第一接收激光器（14a）与第一发射激光器（1a）参数一致，通过旋转第二偏振片（6a）实现强光注入，实现第一接收激光器（14a）与第一发射激光器（1a）同步输出混沌激光C_R1(t)；同样的方法使第二接收激光器（14b）与第二发射激光器（1b）参数一致，第二发射激光器（1b）与第二接收激光器（14b）实现混沌同步输出混沌激光C_R2(t)；

步骤四：将中红外光信号m₁(t)，m₂(t)分别掩藏在混沌信号C_T1(t)，C_T2(t)中，通过在自由空间大气信道传输至两接收激光器，接收端利用混沌滤波解调消息，分别为m₁’(t)= C_T1(t)+ m₁(t)- C_R1(t)，m₂’(t)= C_T2(t)+ m₂(t)- C_R2(t)，实现双路自由空间混沌激光保密通信；即：在第一路通信中，将携带消息的混沌载波信号 C_T1(t)+ m₁(t)经第五分束镜（11a）和第七聚焦透镜（15a）传输到第一量子阱红外探测器（17a）；

第一接收激光器（14a）输出的混沌激光C_R1(t)，经第五聚焦透镜（13a）、第七分束镜（12a）和第九聚焦透镜（16a）传输到第三量子阱红外探测器（18a）；

在第一示波器（19a）处将携带消息的混沌载波C_T1(t)+ m₁(t)与第一接收激光器（14a）产生的混沌光C_R1(t)作差，解调得到掩藏的消息，得到的恢复信息为 m₁’(t)= C_T1(t)+ m₁(t)- C_R1(t)，以相同的方法得到的恢复信息为 m₂’(t)= C_T2(t)+ m₂(t)- C_R2(t)。