[发明专利]基于TWDM-PON的双向混沌保密通信系统及通信方法

摘要

本发明公开了一种基于TWDM‑PON的双向混沌保密通信系统及通信方法，是将一束连续激光注入到带有外腔随机光栅反馈的无隔离器多纵模半导体激光器中，实现无延时特征多模混沌激光的频谱展宽；光通过多路分光器分为多路，三路一组进行分组，每组均与正向多路信息加载传输解调部分和反向多路信息加载传输解调部分连接；将其用波分复用器按纵模波长分开，作为多路通信的混沌激光载波；每组的三路光形成两个闭环结构，分别用于实现正向及反向多路信息加载传输解调。本发明不仅可以实现多用户双向的保密通信，而且可以加载高速的信息，极大的提升了用户的数量，满足了用户的需求。

主权项

1.一种基于TWDM‑PON的双向混沌保密通信系统，其特征在于：包括超宽带混沌激光产生的光注入部分、无时延特征多波长混沌激光产生部分、正向多路信息加载传输解调部分、反向多路信息加载传输解调部分；所述超宽带混沌激光产生的光注入部分包括单模带隔离器波长可调谐半导体激光器（1），所述单模带隔离器波长可调谐半导体激光器（1）输出端与第一光放大装置（2）的输入端连接，第一光放大装置（2）的输出端与第一光纤偏振控制器（3）输入端连接，第一光纤偏振控制器（3）的输出端与第一1×2的50:50耦合器（4）的第一输入端连接，第一1×2的50:50耦合器（4）输出端与第一光环形器（6）的第一端口连接；所述无时延特征多波长混沌激光产生部分包括无隔离器多纵模半导体激光器（5），所述无隔离器多纵模半导体激光器（5）输出端与第一光环形器（6）的第二端口连接，第一光环形器（6）的第三端口与第二光放大装置（7）的输入端连接，第二光放大装置（7）的输出端与第一光纤偏振控制器（8）的输入端连接，第一光纤偏振控制器（8）的输出端与第二光环形器（9）第一端口连接，第二光环形器（9）第二端口与随机光栅（10）输入端相连，第二光环形器（9）第三端口与第一1×2的50:50耦合器（4）第二输入端连接，随机光栅（10）输出端与第一光隔离器（11）输入端相连，第一光隔离器（11）输出端与第三光放大装置（12）的输入端连接；所述第三光放大装置（12）的输出端与TDM‑PON（13）的输入端连接，所述TDM‑PON（13）为多路分光器，有多个输出端，每三个相邻输出端作为一组，形成N组，每一组均与正向多路信息加载传输解调部分和反向多路信息加载传输解调部分连接；所述正向多路信息加载传输解调部分包括第二光隔离器（14），TDM‑PON（13）的输出端中，每组的第一输出端与第二光隔离器（14）输入端连接，第二光隔离器（14）输出端与第一波分复用器（15）输入端连接，第一波分复用器（15）输出端与第一信息编码器（16）输入端连接，第一信息编码器（16）输出端与第二波分复用器（17）输入端连接，第二波分复用器（17）输出端与第一光纤（18）输入端连接，第一光纤（18）输出端与第三波分复用器（19）输入端连接，第三波分复用器（19）输出端与第一光电探测器（20）输入端连接，第一光电探测器（20）输出端与第一信息解码器（21）输入端连接，第一信息解码器（21）输入端与第二光电探测器（22）输出端连接；TDM‑PON（13）每组的第二输出端与第二光纤（26）输入端连接，第二光纤（26）输出端与第二1×2的50:50耦合器（25）输入端连接，第二1×2的50:50耦合器（25）第一输出端与第三光隔离器（24）输入端连接，第三光隔离器（24）输出端与第四波分复用器（23）输入端连接，第四波分复用器（23）输出端与第二光电探测器（22）输入端连接；所述反向多路信息加载传输解调部分内包括第四光隔离器（27），所述第二1×2的50:50耦合器（25）第二输出端与第四光隔离器（27）输入端连接，第四光隔离器（27）输出端与第五波分复用器（28）输入端连接，第五波分复用器（28）输出端与第二信息编码器（29）输入端连接，第二信息编码器（29）输出端与第六波分复用器（30）输入端连接，第六波分复用器（30）输出端与第三光纤（31）输入端连接，第三光纤（31）输出端与第七波分复用器（32）输入端连接，第七波分复用器（32）输出端与第三光电探测器（33）输入端连接，第三光电探测器（33）输出端与第二信息解码器（34）输入端连接，第二信息解码器（34）输入端与第四光电探测器（35）输出端连接，TDM‑PON（13）的第三输出端与第五光隔离器（38）输入端连接，第五光隔离器（38）输出端与第四光纤（37）输入端连接，第四光纤（37）输出端与第八波分复用器（36）输入端连接，第八波分复用器（36）输出端与第四光电探测器（35）输入端连接。