[发明专利]一种基于非确定性量子噪声的混沌信号产生方法及装置

权利要求书

1.一种基于非确定性量子噪声的混沌信号产生方法，其特征在于，包括以下几个步骤：

S1、准备好可以发出混沌光场的混沌光源、从激光器以及信号激光器；

S2、将混沌光源发出的混沌光场注入到从激光器，通过频谱分析仪观察从激光器的输出光场，调节注入到从激光器的混沌光场的强度和偏振态，直至从激光器的输出光场也为混沌光场；

S3、使信号激光器发出的光入射到平衡零拍探测系统中，产生量子噪声信号，并将所述量子噪声信号与射频信号混频并经低通滤波器后，注入到从激光器的调制端口，对从激光器进行调制；通过频谱分析仪观察从激光器的输出光场，调节注入从激光器的调制信号的功率，使从激光器的输出光场为具有非确定性的混沌信号。

2.一种基于非确定性量子噪声的混沌信号产生装置，用于实施权利要求1所述的一种基于非确定性量子噪声的混沌信号产生方法，其特征在于，包括信号激光器（1），第一半波片（5）、偏振立方分束器（6）、第一透镜（7）、第二透镜（8）、平衡零拍探测系统，射频信号发生器（12），混频器（13）、低通滤波器（14）、混沌光源、第一光隔离器（20）、第一可变衰减器（21）、第一光纤耦合器（22）、第一偏振控制器（24）和从激光器（23），所述信号激光器（1）输出的光束经第一半波片（5）、偏振立方分束器（6）后分为两束光，分别经第一透镜（7）、第二透镜（8）后被所述平衡零拍探测系统探测，所述平衡零拍探测系统的输出信号与射频信号发生器（12）发出的射频信号经混频器（13）混频、低通滤波器（14）滤波后输入到所述从激光器（23）的调制端口，所述混沌光源发出的光经第一光隔离器（20）、第一可变衰减器（21）、第一光纤耦合器（22）、第一偏振控制器（24）后入射到所述从激光器（23），所述从激光器（23）的输出光依次经第二偏振控制器（24）、第一光纤耦合器（22）、第二光隔离器（25）后输出。

3.根据权利要求2所述的一种基于非确定性量子噪声的混沌信号产生装置，其特征在于，所述混沌光源包括：主激光器（15）、第二偏振控制器（16）、光纤环形器（17）、第二光纤耦合器（18）和第二可变衰减器（19），所述主激光器（15）输出的光束经第二偏振控制器（16）、光纤环形器（17）、第二光纤耦合器（18）后分为两束光，一束依次经第二可变衰减器（19）、光纤环形器（17）、第二偏振控制器（16）后返回主激光器（15），使主激光器（15）输出连续混沌光，另一束光经第一光隔离器（20）、可变衰减器（21）、第一光纤耦合器（22）、第一偏振控制器（24）后入射到所述从激光器（23）。

4.根据权利要求3所述的一种基于非确定性量子噪声的混沌信号产生装置，其特征在于，还包括第三光隔离器（2）、第二半波片（3）和第二偏振立方分束器（4），所述信号激光器（1）发出的光经第二光隔离器（2）、第二半波片（3）、第二偏振立方分束器（4）后分成两束，其中一束入射到第一半波片（5）。

5.根据权利要求4所述的一种基于非确定性量子噪声的混沌信号产生装置，其特征在于，所述第一半波片（5）和第二半波片（3）为波长范围为1100~2000nm的FBR-AH3消色差半波片，所述第二光纤耦合器（18）为50/50光纤耦合器，即通过第二光纤耦合器（18）入射到第一光隔离器（20）的光束与通过第二光纤耦合器（18）入射到第二可变衰减器（19）的光束的光强之比为50:50。

6.根据权利要求2所述的一种基于非确定性量子噪声的混沌信号产生装置，其特征在于，所述平衡零拍探测系统为1.6GHz的PDB480C-AC型平衡探测器，其包括一对平衡光电探测器（9,10）和差分放大器（11），所述射频信号发生器（12）为频率为300MHz的HP8648A型射频信号发生器，其产生300MHz的射频信号输入到所述混频器（13），所述混频器（13）为频率范围1MHz-2GHz的ZFM-11+型混频器，所述低通滤波器的频率为100MHz的BLP-100+型低通滤波器。

7.根据权利要求2所述的一种基于非确定性量子噪声的混沌信号产生装置，其特征在于，所述信号激光器（1）为中心波长为1550nmLD-TC40型的半导体激光器，所述第一光纤耦合器（22）为60/40光纤耦合器，即通过第一光纤耦合器（22）入射到第一偏振控制器（24）的光束与反向通过第一光纤耦合器（22）入射到第二光隔离器（25）的光束的光强之比为40：60。