[发明专利]一种高保密空间混沌激光通信系统有效

专利信息
申请号: 201810410222.9 申请日: 2018-05-02
公开(公告)号: CN108768536B 公开(公告)日: 2021-10-26
发明(设计)人: 李密;张欣宇;陈向飞;王苏;宋跃江 申请(专利权)人: 南京大学(苏州)高新技术研究院;南京大学
主分类号: H04B10/50 分类号: H04B10/50;H04B10/85;H04L9/00
代理公司: 南京经纬专利商标代理有限公司 32200 代理人: 朱小兵
地址: 215000 江苏*** 国省代码: 江苏;32
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摘要:
搜索关键词: 一种 保密 空间 混沌 激光 通信 系统
【权利要求书】:

1.一种高保密空间混沌激光通信系统,其特征在于:包括发射端、接收端和温度控制系统,发射端用于生成混沌信号,所述混沌信号包含目标信号;接收端用于接收所述混沌信号并解调;所述温度控制系统用于控制发射端和接收端的温度相同且同步变化;

所述发射端包括第一激光器、第二激光器、第一马赫-曾德尔电光调制器、第一光延时线、第一光纤耦合器、第一光电探测器、第一射频信号放大器和掺铒光纤放大器;

第一激光器与第一光纤耦合器的第一输入端相连;第二激光器和第一马赫-曾德尔电光调制器相连,第一马赫-曾德尔电光调制器的输出端连接至第一光纤耦合器的第二输入端;第一光纤耦合器的第二输出端依次连接第一光时延线、第一光电探测器、第一射频信号放大器和第一马赫-曾德尔电光调制器的电极,构成光电反馈的环路;第一光纤耦合器的第一输出端与掺铒光纤放大器的输入端相连;所述掺铒光纤放大器的另一端用于输出信号至大气空间;

所述接收端包括第三激光器、第二马赫-曾德尔电光调制器、第二光延时线、第二光纤耦合器、第二射频信号放大器、第三光电探测器、第四光电探测器、加法器和滤波器;

第二光纤耦合器的输入端连接大气空间;第二光纤耦合器的第一输出端经过第三光电探测器,连接加法器的第一输入端;第二光纤耦合器的第二输出端依次连接第二光时延线、第三光电探测器、第二射频信号放大器和第二马赫-曾德尔电光调制器的电极;第二马赫-曾德尔电光调制器的输入端与第三激光器相连;第二马赫-曾德尔电光调制器的输出端连接第四光电探测器后,连接所述加法器的第二输入端;所述加法器的输出端连接滤波器的输入端,所述滤波器输出信号;

信号在该高保密空间混沌激光通信系统上加载和解调的过程如下:

电信号0或1驱动第一激光器,并通过第一光纤耦合器加载到混沌系统中;设在初始时刻,第二激光器发射的光信号为c1(t),其经过第一光纤耦合器后分为两部分,一部分作用在第一马赫-曾德尔调制器后使此时的信号成为混沌信号c2(t),并与信息信号m(t)叠加为信号c2(t)+m(t)传输到接收端,与此同时,之前第一光纤耦合器的另一部分信号传输到接收端,由于在理论上接收端的混沌产生结构和器件参数都是一致的,所以这部分信号作用在第二马赫-曾德尔调制器后使此时由第三激光器发射而经过调制器的信号也成为混沌信号c2(t),最终这两路信号分别经过第三光电探测器和第四光电探测器后转化为电信号,相减滤波后即得信息信号m(t);

温度控制系统包括温度控制终端、第一温度控制模块和第二温度控制模块;

所述温度控制终端用于控制第一温度控制模块和第二温度控制模块;

所述第一温度控制模块和第二温度控制模块分别用于调节第一马赫-曾德尔电光调制器和第二马赫-曾德尔电光调制器的温度;

所述第一温度控制模块和第二温度控制模块均包括温度传感器、热电制冷器和温度控制器。

2.如权利要求1所述的一种高保密空间混沌激光通信系统,其特征在于,所述温度传感器采用负温度系数的热敏电阻。

3.如权利要求1所述的一种高保密空间混沌激光通信系统,其特征在于,所述温度控制器包括DSP控制电路、放大电路、AD转换电路、DA转换电路和TEC驱动电路;

所述放大电路与温度传感器电连接,用于接收所述温度传感器监测的马赫-曾德尔电光调制器的温度信息;所述放大电路另一端经过AD转换电路后,连接DSP控制电路的一个输入端,用于将所述马赫-曾德尔电光调制器的温度信息传送至所述DSP控制电路;

所述DSP控制电路的另一个输入端连接温度控制终端,用于接收设定的温度信息;

所述DSP控制电路用于比较两个输入端的温度信息,然后输出大小、方向不同的补偿电流,经DA转换电路、TEC驱动电路,至热电制冷器。

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