[发明专利]一种多路光注入的低关联长距离光混沌同步方法及装置

权利要求书

1.一种多路光注入的低关联长距离光混沌同步方法，其特征在于：所述多路光注入的低关联长距离光混沌同步方法包括以下步骤：

1）通过驱动信号源产生混沌驱动信号；

2）混沌驱动信号经过放大后同时注入多路不等距光纤链路，之后再汇合到一条光纤链路中，经分束操作后等分成相同的两束激光；

3）两束激光经长距离传输后同时注入两个对称的授权激光器；

4）利用上述第一步所产生的混沌驱动信号作为种子信号来驱动两个授权激光器，以形成混沌动力学系统并使它们实现混沌同步；

5）在上述第四步混沌同步的过程中，还需要对授权激光器输出的信号进行同步检测，以实时调整系统参数，确保达到混沌同步的最佳效果。

2.如权利要求1所述的多路光注入的低关联长距离光混沌同步方法，其特征在于：所述驱动信号源产生混沌驱动信号在满足反馈率为1‰到1%之间的条件下进行。

3.如权利要求1所述的多路光注入的低关联长距离光混沌同步方法，其特征在于：所述利用驱动信号源产生混沌驱动信号作为种子信号来驱动两个授权激光器在满足两个授权激光器的内部参数一致、驱动电流匹配以及注入光强度比率达为1%-10%之间的条件下进行。

4.一种实现多路光注入的低关联长距离光混沌同步方法的装置，其特征在于：所述实现多路光注入的低关联长距离光混沌同步方法的装置包括驱动模块和外部环境模块；

所述驱动模块包括依次连接的驱动激光器（DL）、掺铒光纤放大器（EDFA）、光分路器（GF3）、并联的多条光纤链路、以及光分路器（GF4）；所述每条光纤链路上均设置有可变衰减器（AV3）和偏振控制器（PC3）；其中，

驱动激光器（DL）主要用于产生混沌驱动信号；

掺铒光纤放大器（EDFA）主要用于对混沌驱动信号进行信号放大处理；

光纤链路主要用于对信号进行长距离传输；

可变衰减器（AV3）和偏振控制器（PC3）主要用于调整注入光功率和耦合偏振态；

光分路器（GF3）和光分路器（GF4）主要用于对光信号进行能量比例的分配；

所述外部环境模块包括并列设置的高速数字示波器（SBQ）和射频频谱分析仪（RFSA），高速数字示波器（SBQ）和射频频谱分析仪（RFSA）的两端还分别通过第一支路和第二支路与驱动模块相连；所述第一支路包括依次连接的长距离单模光纤（LD-SMF1）、偏振控制器（PC1）、可变衰减器（AV1）、授权激光器（AL1）、光隔离器（OI1）、光分路器（GF1）和光电检测器（PD1）；所述第二支路包括依次连接的长距离单模光纤（LD-SMF2）、偏振控制器（PC2）、可变衰减器（AV2）、授权激光器（AL2）、光隔离器（OI2）、光分路器（GF2）、可变光延迟线（YC）和光电检测器（PD2）；所述光分路器（GF1）和光电检测器（PD1）之间还连接有光谱分析仪（OSA1）或光功率计（OPM1）；所述光分路器（GF2）和光电检测器（PD2）之间还连接有光谱分析仪（OSA2）或光功率计（OSA2）；其中，

长距离单模光纤（LD-SMF1）和长距离单模光纤（LD-SMF2）用于实现光信号的长距离传输；

偏振控制器（PC1）、可变衰减器（AV1）、偏振控制器（PC2）和可变衰减器（AV2）用于调整注入光功率和耦合偏振态；

授权激光器（AL1）和授权激光器（AL2）用于在种子信号的驱动下形成复杂的混沌动力学系统并使它们实现混沌同步；

光隔离器（OI1）和光隔离器（OI2）用于防止产生不必要的干扰反射；

光分路器（GF1）和光分路器（GF2）用于对光信号进行能量比例的分配；

光电检测器（PD1）和光电检测器（PD2）用于快速检测激光混沌信号；

可变光延迟线（YC）用来使授权激光器（AL2）的混沌波形精确对齐；

光谱分析仪（OSA1）、光功率计（OPM1）、光谱分析仪（OSA2）和光功率计（OPM2）分别用来对授权激光器（AL1）和授权激光器（AL2）输出的信号进行实时检测，观测其光学频谱分布和功率，以便于随时调整系统参数，确保授权激光器（AL1）和授权激光器（AL2）输出的信号能实现混沌同步的最佳效果；

高速数字示波器（SBQ）和射频频谱分析仪（RFSA）用于记录激光混沌信号。

5.如权利要求4所述的多路光注入的低关联长距离光混沌同步装置，其特征在于：所述光分路器（GF1）和光分路器（GF2）的光能量分配比例均为20%和80%；所述光分路器（GF3）的光能量分配比例为10%和90%；所述光分路器（GF4）的光能量分配比例为50%和50%。