基于混沌調制的混沌激光通信系統(tǒng)實驗研究.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。混沌激光通信作為一種物理層硬件加密方式的保密激光通信技術，在過去的近十年中引起了人們的廣泛關注和研究。人們在混沌激光通信的理論研究和實驗探索方面取得了豐碩的成果，但混沌激光通信的實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)的角度對基于混沌調制的混沌激光通信系統(tǒng)

2、進行了實驗研究，主要完成了如下工作:
　　(1)搭建了混沌激光通信實驗系統(tǒng)，設計并制作了半導體激光器驅動電路。采用DFB半導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成光反饋結構實現(xiàn)外部光反饋來產(chǎn)生混沌激光。其中半導體激光器的驅動電路是自己設計并制作完成的，主要包括電源電路、恒流驅動電路及溫控電路。實驗采用開環(huán)混沌同步結構，通過光注入鎖定實現(xiàn)混沌光同步。實驗中通過馬赫—曾德爾調制器將數(shù)字信號調制到混沌激光載波上。

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

4、機序列調制到混沌激光載波上，調制后的混沌激光信號在光纖信道中傳輸90km左右后注入到接收激光器中解調，實現(xiàn)了信號的正確解調?；謴托盘柕腝因子達到了2.1。
　　(3)實驗研究了光纖傳輸信道對混沌激光通信系統(tǒng)恢復信號質量的影響。實驗分別對單路光纖信道，以及混沌激光通信與常規(guī)光通信的波分復用信道，進行了實驗研究，采用Q因子作為性能好壞的評價指標。實驗中考慮的因素為光纖傳輸距離和入纖光功率大小，實驗結果表明:對于光纖傳輸距離小于100k