[发明专利]基于DBR激光器波长键控同步的密钥分发系统

权利要求书

1.基于DBR激光器波长键控同步的密钥分发系统，其特征在于，包括宽带噪声光源（1）、第一隔离器（2）、第一偏振控制器（6a）、第二偏振控制器（6b）、第一衰减器（8a）、第二衰减器（8b）、第一DBR激光器（10a）、第二DBR激光器（10b）、第一光电探测器（13a）、第二光电探测器（13b）、第一模数转换器（14a）、第二模数转换器（14b）、第一存储器（15a）、第二存储器（15b）、第一任意波形发生器（12a）、第二任意波形发生器（12b）、第一T型偏置器（11a）、第二T型偏置器（11b）、第一存储信道（16a）、第一耦合器（9a）、第二耦合器（9b）、第三耦合器（5）、可调谐光滤波器（3）、掺铒光纤放大器（4）、第二存储信道（16b）和公共信道（17）；

所述宽带噪声光源（1）发出的宽带噪声光信号经第一隔离器（2）隔离、可调谐光滤波器（3）进行滤波、掺铒光纤放大器（4）放大后第三耦合器（5）被分为两束，其中一束经第一偏振控制器（6a）、第一衰减器（8a）、第一耦合器（9a）后注入第一DBR激光器（10a）中，第一DBR激光器（10a）输出的混沌光束经第一耦合器（9a）输出被第一光电探测器（13a）探测后经第一模数转换器（14a）采样与双阈值量化得到随机数序列后发送至所述第一存储器（15a）存储；另一束经第二偏振控制器（6b）和第二衰减器（8b）、第二耦合器（9b）后注入第二DBR激光器（10b）中，第二DBR激光器（10b）输出的与所述第一DBR激光器（10a）混沌同步的混沌光束经第二耦合器（9b）被第二光电探测器（13b）探测后经第二模数转换器（14b）采样与双阈值量化得到随机数序列后发送至所述第二存储器（15b）存储；

第一T型偏置器（11a）和第二T型偏置器（11b）的输出端分别与第一DBR激光器（10a）和第二DBR激光器（10b）的光栅区电极连接，所述第一任意波形发生器（12a）和第二任意波形发生器（12b）用于分别产生随机变换的调制信号i_A和i_B，分别驱动第一T型偏置器（11a）和第二T型偏置器（11b），从而使第一分布式布拉格反射激光器（10a）和（10b）输出光信号在同步与不同步的状态中随机切换；

所述第一存储器（15a）和第二存储器（15b）通过所述公共信道（17）交换调制信号i_A和i_B，并保留调制信号i_A和i_B相同时存储的随机数序列作为密钥进行加密存储；

所述第一耦合器（9a）用于将从第一衰减器（8a）输出的光束注入第一DBR激光器（10a），还用于将第一DBR激光器（10a）输出的混沌光束发送至第一光电探测器（13a）；

所述第二耦合器用于将从第二衰减器（8b）输出的光注入第二DBR激光器（10b），还用于将第二DBR激光器（10b）输出的混沌光束发送至第二光电探测器（13b）

所述第一DBR激光器（10a）、第二DBR激光器（10b）为两段式结构，其包括光栅区和增益区，光栅区上设有光栅区电极，增益区上设有增益区电极，其波长可通过光栅区偏置电流与增益区偏置电流调谐，可调谐波长范围为6~8nm，经可调谐光滤波器（3）滤波后的宽带噪声光信号的光谱覆盖所述第一DBR激光器（10a）和第二DBR激光器（10b）产生混沌的光谱。

2.根据权利要求1所述的基于DBR激光器波长键控同步的密钥分发系统，其特征在于，所述宽带噪声光源为超辐射发光二极管。

3.根据权利要求1所述的基于DBR激光器波长键控同步的密钥分发系统，其特征在于，所述第一偏振控制器（6a）和第一衰减器（8a）用于调节第一DBR激光器（10a）的注入光的偏振与强度，所述第二偏振控制器（6b）和第二衰减器（8b）用于调节第二DBR激光器（10b）的注入光的偏振与强度；

所述第一DBR激光器（10a）和第二DBR激光器（10b）通过调节注入光强、偏振状态以及DBR激光器的增益区电流I₁和光栅区偏置电流I₂达到混沌同步状态。