基于混沌調(diào)制的混沌激光通信系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、迄今廣泛使用的RSA公眾密鑰加密體制面臨著被破解的威脅，尋求一種更加保密的光纖通信方式顯得十分迫切?；煦缂す馔ㄐ抛鳛橐环N物理層硬件加密方式的保密激光通信技術(shù)，在過去的近十年中引起了人們的廣泛關(guān)注和研究。人們?cè)诨煦缂す馔ㄐ诺睦碚撗芯亢蛯?shí)驗(yàn)探索方面取得了豐碩的成果，但混沌激光通信的實(shí)用化還存在諸多問題和困難有待解決。隨著研究的深入和這些問題的解決，混沌激光通信將會(huì)在未來發(fā)揮其重要的作用。本論文從通信系統(tǒng)的角度對(duì)基于混沌調(diào)制的混沌激光通信系統(tǒng)

2、進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究，主要完成了如下工作:
　　(1)搭建了混沌激光通信實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，設(shè)計(jì)并制作了半導(dǎo)體激光器驅(qū)動(dòng)電路。采用DFB半導(dǎo)體激光器作為激光光源，通過光環(huán)行器、光耦合器和可變光衰減器構(gòu)成光反饋結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)外部光反饋來產(chǎn)生混沌激光。其中半導(dǎo)體激光器的驅(qū)動(dòng)電路是自己設(shè)計(jì)并制作完成的，主要包括電源電路、恒流驅(qū)動(dòng)電路及溫控電路。實(shí)驗(yàn)采用開環(huán)混沌同步結(jié)構(gòu)，通過光注入鎖定實(shí)現(xiàn)混沌光同步。實(shí)驗(yàn)中通過馬赫—曾德爾調(diào)制器將數(shù)字信號(hào)調(diào)制到混沌激光載波上。

3、通過光譜分析儀和示波器來產(chǎn)生觀察光信號(hào)的光譜和電信號(hào)的波形。
　　(2)實(shí)驗(yàn)實(shí)現(xiàn)了速率為1.25Gb/s、傳輸距離為90km的混沌激光通信。首先，用光譜儀觀察和對(duì)比了普通激光信號(hào)與混沌激光載波信號(hào)的光譜，在示波器下觀察了混沌激光載波經(jīng)過光電探測(cè)器后所得到電信號(hào)的時(shí)域波形與頻譜圖。其次，以注入鎖定方式實(shí)現(xiàn)了基于開環(huán)混沌同步方案、相關(guān)系數(shù)為0.96的混沌光同步。最后，通過電光調(diào)制器將速率為1.25Gb/s、周期為215-1的二進(jìn)制偽隨

4、機(jī)序列調(diào)制到混沌激光載波上，調(diào)制后的混沌激光信號(hào)在光纖信道中傳輸90km左右后注入到接收激光器中解調(diào)，實(shí)現(xiàn)了信號(hào)的正確解調(diào)?；謴?fù)信號(hào)的Q因子達(dá)到了2.1。
　　(3)實(shí)驗(yàn)研究了光纖傳輸信道對(duì)混沌激光通信系統(tǒng)恢復(fù)信號(hào)質(zhì)量的影響。實(shí)驗(yàn)分別對(duì)單路光纖信道，以及混沌激光通信與常規(guī)光通信的波分復(fù)用信道，進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究，采用Q因子作為性能好壞的評(píng)價(jià)指標(biāo)。實(shí)驗(yàn)中考慮的因素為光纖傳輸距離和入纖光功率大小，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:對(duì)于光纖傳輸距離小于100k