[发明专利]一种基于偏振复用的混沌保密通信装置、方法及应用

权利要求书

1.一种基于偏振复用的混沌保密通信装置，其特征在于，所述基于偏振复用的混沌保密通信装置包括：

信号发生模块，用于模拟混沌序列和加密信息的产生，利用所述模拟混沌序列和另一由数学公式产生的数字混沌序列在数字域对信息进行相位置乱实现信息加密，并通过所述偏振合束器实现模拟混沌信号和加密信号的偏振复用；

光纤传输链路，用于传输模拟混沌信号和加密信号，并对传输过程中的色散损伤进行补偿；

信号接收模块，用于将接收的光信号分成两束，并将两束光信号转换为模拟混沌同步序列和电信号，对加密信息进行离线解密得到传输信息。

2.如权利要求1所述的基于偏振复用的混沌保密通信装置，其特征在于，所述信号发生装置包括激光器、偏振分束器、第一IQ调制器、第二IQ调制器、偏振合束器、第一光放大器、第一光耦合器、第一光可调延迟线、第一光电探测器、第一模数转换器、第二光电探测器、功分器和双通道射频放大器。

3.如权利要求1所述的基于偏振复用的混沌保密通信装置，其特征在于，所述光纤传输链路包括单模光纤、色散介质和第二光放大器。

4.如权利要求1所述的基于偏振复用的混沌保密通信装置，其特征在于，所述信号接收装置包括第二光耦合器、相干接收机、第二光可调延迟线、第三光电探测器和第二模数转换器。

5.一种用于实施权利要求1～4任意一项所述的基于偏振复用的混沌保密通信装置的基于偏振复用的混沌保密通信方法，其特征在于，所述基于偏振复用的混沌保密通信方法包括：

步骤一，生成模拟混沌信号，模拟混沌信号依次经过第一光可调延迟线、第一光电探测器以及第一模数转换器转化为模拟混沌序列，模拟混沌序列和另一由数字公式生成的数字混沌序列对信息进行离线加密，加密后的信息通过第二IQ调制器加载到Y偏振光上，X偏振光以及加载加密信息的Y偏振光通过所述偏振合束器偏振复用；

步骤二，偏振复用信号依次经过第一放大器和第一光耦合器后，输入到单模光纤中，经过传输后输出到色散介质中补偿传输过程中的色散损伤，然后输入第二光放大器；

步骤三，第二光放大器输出的光信号经过第二光耦合器分成两束光，其中一束光信号依次经过第二光可调延迟线、第三光电探测器和第二模数转换器转换为模拟混沌同步序列，另一束光信号输入到相干探测器中转换为电信号，在数字域利用算法对所述电信号进行偏振解复用即可得到Y偏振光上加载的加密信息，利用模拟混沌同步序列以及由同一数字公式生成的数字混沌序列对所述加密信息进行离线解密即可得到传输信息。

6.如权利要求5所述的基于偏振复用的混沌保密通信方法，其特征在于，所述步骤一生成模拟混沌信号的步骤包括：

激光器发出的光经过偏振分束器后分成两束不同偏振态的光，即X偏振光与Y偏振光，X偏振光依次经过第一IQ调制器、偏振合束器、第一光放大器、第一光耦合器后，被第二光电探测器探测并转化为电信号之后输入到功分器中，功分器将输入的电信号分成两束电信号，两束电信号经过双通道射频放大器放大后分别输入到第一IQ调制器的I、Q端口，完成了一个反馈环路的闭合，使其振荡产生模拟混沌信号。

7.如权利要求5所述的基于偏振复用的混沌保密通信方法，其特征在于，所述步骤一中的模拟混沌序列记为{C_i}，其加密深度记为d₁；数字混沌序列记为{X_i}，其加密深度记为d₂，加载信息记为{T_i}，加密后信息记为{T_i’}，满足

8.如权利要求5所述的基于偏振复用的混沌保密通信方法，其特征在于，所述步骤三中的模拟混沌同步序列记为{C_i’}，所述加密信息记为{R_i’}，传输信息记为{R_i}，{R_i}满足

9.如权利要求5所述的基于偏振复用的混沌保密通信方法，其特征在于，所述步骤三中的偏振解复用采用与调制格式无关的盲源分离算法。

10.一种光纤通信系统，其特征在于，所述光纤通信系统采用权利要求1～4任意一项所述的基于偏振复用的混沌保密通信装置。