基于半导体激光器的10GHz带宽光纤超混沌保密通信理论与实验研究

目前光纤混沌保密通信的单信道传输速率还不能满足当前信息保密通信的发展需要。本项目旨在探究宽带宽(10GHz)、高传输速率(2.5Gb/s)、高安全性的光纤超混沌保密通信。主要开展以下几个方面的工作：(1)宽带宽、高安全性超混沌光载波的产生和控制。摸索出相关新方案，使中心波长位于1550nm商用通信波段的分布反馈半导体激光器(DFB-SL)实现包含多个正李雅谱诺夫指数的宽带宽超混沌输出，且其混沌输出能有效地隐藏外环反馈特征；(2)宽带宽超混沌同步的实现。深入研究实际光纤传输信道对宽带宽超混沌光信号的影响并提出相应的补偿方案，构建能实现混沌同步的宽带宽光纤超混沌同步系统。(3)高速率(2.5Gb/s)信息的混沌保密传输。在系统实现超混沌同步的前提下，选择有效的信息加载和解调方式，实现高速信息的混沌保密传输。希望通过该项目的研究，自主探索和掌握一些相关关键技术，加快光纤混沌保密通信的发展进程。

目前光纤混沌保密通信的单信道传输速率还不能满足当前信息保密通信的发展需要。本项目在宽带宽、高传输速率、高安全性的光纤超混沌保密通信方面开展了相关理论和实验探索，并取得了一系列研究成果。主要开展以下几个方面的工作：(1)宽带宽、高安全性超混沌光载波的产生和控制。摸索出了相关方案，能使中心波长位于1550nm商用通信波段的半导体激光器实现包含多个正李雅谱诺夫指数的宽带宽超混沌输出，且其混沌输出能有效地隐藏外环反馈特征；(2)宽带宽超混沌同步的实现。通过深入研究实际光纤传输信道对宽带宽超混沌光信号的影响，提出了相应的补偿方案，构建出了能实现混沌同步的宽带宽光纤超混沌同步系统。(3)高速率(2.5Gb/s)信息的混沌保密传输。在系统实现超混沌同步的前提下，通过选择有效的信息加载和解调方式，实验实现了2.5 Gb/s高速数字信息在10km光纤中的混沌保密传输。通过该项目的研究，建立了宽带光纤混沌保密通信系统研究平台，初步实验论证了高速宽带(10GHz以上)光纤混沌保密通信的可行性，并自主探索和掌握了一系列相关关键技术，本项目研究成果提升了我国在光纤混沌保密通信领域的研发水平。