受激布里淵散射保密光通信研究

受激布里淵散射保密光通信研究

《受激布里淵散射保密光通信研究》是依託上海交通大學,由義理林擔任項目負責人的青年科學基金項目。

基本介紹

  • 中文名:受激布里淵散射保密光通信研究
  • 項目類別:青年科學基金項目
  • 項目負責人:義理林
  • 依託單位:上海交通大學
項目摘要,結題摘要,

項目摘要

高速光通信系統傳輸著海量重要信息,任何對光纖的攻擊或竊聽都會威脅到高速光信號的安全,因此對高速光信號進行物理層加密非常必要。本項目提出一種全新的基於受激布里淵散射效應(SBS)的保密光通信方案,其核心思想是在發射端利用受激布里淵吸收或增益譜劣化信號進行加密,在接收端使用相同形狀的布里淵增益或吸收譜恢覆信號解密。加密參數(密匙)包括布里淵增益/吸收峰、幅度、波長、頻寬、譜形等,竊聽者在不對加密信號進行正確處理或密匙不正確的情況下無法獲取正確信息,從而實現信號的保密。通信雙方還可根據需要變換密匙,進一步提高信號的保密度。該保密方案與現有高速光通信系統兼容,它支持各種波長、速率、碼型透明傳輸,可對現有光通信系統提供有效的安全保障。本項目擬對該新型保密方案進行原理分析、實驗驗證、與光傳輸系統的兼容性演示、系統性能測試等,全方位論證該技術的可行性。預期發表高水平論文6篇,申請專利3項。

結題摘要

高速光通信系統傳輸著海量重要信息,任何對光纖的攻擊或竊聽都會威脅到高速光信號的安全,因此對高速光信號進行物理層加密非常必要。本項目提出一種全新的基於受激布里淵散射效應(SBS)的保密光通信方案,其核心思想是在發射端利用受激布里淵吸收或增益譜劣化信號進行加密,在接收端使用相同形狀的布里淵增益或吸收譜恢覆信號解密。該方案可與現有光通信系統兼容,成為已有保密通信方式的有效補充。本項目對該新型保密方案進行了理論分析、實驗驗證、兼容性演示以及系統性能測試等,全面論證了該技術的可行性,取得了如下成果。1.從SBS基本原理出發,對基於SBS效應進行信號加密和解密的方案進行了詳細的理論分析,為後續實驗研究打好了基礎。2.分別採用單頻泵浦,電流直調展寬泵浦以及外調製產生光梳泵浦作為密匙演示10Gb/s強度調製信號的加密解密效果。其中光梳泵浦作為密匙,加密後信號的誤碼率劣於1╳10-2,解密後信號的功率代價小於1dB,證實了該方案與現有光纖通信系統的兼容性。3.利用SBS效應實現信號的同時碼型轉換和加密解密,實現了強度信號和相位信號的加密和解密,證實了該方案對信號碼型的兼容性。4.SBS增益譜形控制是本方案的核心,SBS譜形控制的靈活度決定本方案加密密匙的複雜度。提出多頻外調製反饋控制技術,可以10MHz為解析度對SBS增益譜形進行任意調控,大大提高了解密的難度。5.同時研究其他加密技術如OCDMA,實驗演示了利用液晶陣列實現譜強度調製編碼的OCDMA加密解密效果以及採用平衡接受降低多址干涉來提高解碼性能。6. 發表標註基金資助的論文23篇,其中國際期刊(如OE、PTL等) SCI論文12篇,光通信領域主流國際會議(OFC、OECC、ACP等)論文10篇,邀請綜述論文1篇,國際會議特邀報告2次。申請中國國家發明專利3項, 獲得授權1項。

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