强色散保密光通信系统加解密模块准动态同步控制装置的制作方法

专利名称：强色散保密光通信系统加解密模块准动态同步控制装置的制作方法
技术领域：
强色散保密光通信系统加解密模块准动态同步控制装置技术领域[0001]本实用新型涉及保密光通信技术领域，尤其是强色散保密光通信系统加解密模块准动态同步控制装置。
背景技术：
[0002]与保密通信系统的普遍原理相同，在强色散控制光保密通信系统中，发送者试图与接收者安全地通信，而不希望窃听者窃听到所传递的信息内容。即此保密系统的目的是确保信息能在信道中安全传送，使难以窃取。具体的系统架构如图1。[0003]中国发明专利申请201110343360.8公布了一种基于动态强色散管理的保密光通信系统，该系统在光信号加密中设置固定和可调色散模块，在光信号解密中设置固定和可调色散补偿模块，共同完成光信号的加密和解密过程。该系统结构比较复杂，使用的器件多，且在现有技术条件下，制造可调色散模块和可调色散补偿模块比较困难。实用新型内容[0004]本实用新型的目的是提供一种结构简单且易于制造的、可以使加密时色散量和解密时色散补偿量同步变化的准动态同步控制装置。[0005]本实用新型的设计思路如下:在加密模块设置多个不同的色散以及色散斜率的啁啾布拉格光纤光栅CFBG，使其并联构成组件，在解密模块中设置相应补偿量的啁啾布拉格光纤光栅CFBG也使其并联构成组件，通过一种光开关来选择需要对应导通的啁啾布拉格光纤CFBG。光开关在准动态同步控制部分的控制单元的控制下，使加密模块和解密模块的啁啾布拉格光纤光栅CFBG准动态同步切换导通，从而实现加密信号和正确解密。其中，光开光变化时间可以动态设置。准动态同步控制部分的信号检测反馈单元检测到无光信号后，即在这样的数据传输间隙进行光开光的切换，确保携带不同量的光脉冲不会发生重叠，造成干扰。[0006]实现本实用新型的具体技术方案如下:一种基于强色散加密解密模块准动态同步控制的光通信装置，包括光信号加密模块、光信号解密模块和准动态同步控制部分，光信号加密模块由加密光开关 和加密啁啾布拉格光纤光栅CFBG组件构成,所述加密光开关包括控制端、固定端和两个以上切换端并可受控切换，其中固定端接收加密前的光信号；所述加密啁啾布拉格光纤光栅CFBG组件包括输入端和输出端,其中输入端数量与所述加密光开关切换端数量相等且分别连接，输出端输出加密后的光信号；光信号解密模块由解密光开关和解密啁啾布拉格光纤光栅CFBG组件构成，所述解密光开关包括控制端、固定端和两个以上切换端并可受控切换，其中固定端接收解密前的光信号；所述解密啁啾布拉格光纤光栅CFBG组件包括输入端和输出端，其中输入端数量与所述解密光开关切换端数量相等且分别连接，输出端输出解密后的光信号；在准动态同步控制部分设置信号检测反馈单元和控制单元A、控制单元B，检测反馈单元检测解密后的光信号，控制单元A和控制单元B的控制端分别连接到加密光开关和解密光开关的控制端，控制单元A通过密钥通道连接到控制单元B,控制单元B还连接到检测反馈单元。[0007]所述基于强色散加密解密模块准动态同步控制的光通信装置，所述加密啁啾布拉格光纤光栅CFBG组件包括两个以上啁啾布拉格光纤光栅CFBG,每个啁啾布拉格光纤光栅CFBG的一端构成所述加密啁啾布拉格光纤光栅CFBG组件的输入端,所有啁啾布拉格光纤光栅CFBG的另一端并联后构成所述加密啁啾布拉格光纤光栅CFBG组件的输出端；所述解密啁啾布拉格光纤光栅CFBG组件包括两个以上啁啾布拉格光纤光栅CFBG，每个啁啾布拉格光纤光栅CFBG的一端构成所述解密啁啾布拉格光纤光栅CFBG组件的输入端,所有啁啾布拉格光纤光栅CFBG的另一端并联后构成所述解密啁啾布拉格光纤光栅CFBG组件的输出端；所述加密啁啾布拉格光纤光栅CFBG组件中啁啾布拉格光纤光栅CFBG的数量和所述解密啁啾布拉格光纤光栅CFBG组件中啁啾布拉格光纤光栅CFBG的数量相等。[0008]所述加密啁啾布拉格光纤光栅CFBG组件中各个啁啾布拉格光纤光栅CFBG的色散量互不相等，所述解密啁啾布拉格光纤光栅CFBG组件中各个啁啾布拉格光纤光栅CFBG的色散补偿量互不相等，所述加密啁啾布拉格光纤光栅CFBG组件中各啁啾布拉格光纤光栅CFBG的色散量与所述解密啁啾布拉格光纤光栅CFBG组件中啁啾布拉格光纤光栅CFBG的色散补偿量对应。[0009]由上述技术方案可知，本实用新型采用了由加密光开关和解密光开关同步选择导通不同色散量的啁啾布拉格光纤光栅CFBG和不同色散补偿量的啁啾布拉格光纤光栅CFBG来完成加密和解密过程，实现了加密时色散量和解密时色散补偿量的同步变化，使通信保密效果进一步提升，且系统结构简单，便于制造，相对于现有技术具有实质性特点和进步。


[0010]图1不出保密光通信一般原理。[0011]图2是本实用新型的一种具体实施方案。
具体实施方式
[0012]如图2所示，一种基于强色散加密解密模块准动态同步控制的光通信装置包括光信号加密模块、光信号解密模块和准动态同步控制部分。光信号加密解密模块由光开关和啁啾布拉格光纤光栅(CFBG)组件构成。其中,光开关米用MEMS光开关,选用瑞士产品型号为sercalo 1x4。准动态同步控制部分包括信号检测反馈单元和控制单元A、控制单元B,其中控制单元A、B由单片机PIC24F J64GP206和光纤收发器M0DEL3012构成，信号检测反馈单元包括光电检测器。单片机PIC24FJ64GP206通过总线对MEMS光开关进行数字信号控制，使得其中的若干微小镜片产生移动，改变输入光信号的传播方向，完成光开关的切换功能。[0013]实际工作过程:[0014]1、控制单元A，控制加密模块中的光开关1，让其接到Kl通道的光环形器，然后进入到啁啾光纤光栅中，接受其中的色散处理，实现加密功能，然后反射出来，通过光环形器进入传输信道。[0015]2、控制单元A中的单片机PIC24FJ64GP206，传达的密钥信号通过串口到达光纤收发器M0DEL3012处被转换为光信号，传递给控制单元B中的光纤收发器M0DEL3012 (在实用的领域里，加解密模块的距离较远，此处传达的光信号由专网传输，确保加密信号到达解密模块之间能正确解密)。[0016]3、控制单元B中，密钥光信号在M0DEL3012转换处为电信号，然后进入单片机PIC24FJ64GP206,进行传输延时、控制延时等操作，最后通过I2C总线，对MEMS光开关2进行和MEMS光开关I相同的操作，让加密光信号进入到相对应的解密CFBG中，完成准动态同步解密，还原初始信号的功能。[0017]4、解密端信号检测反馈单元检测到系统无信号后，会立刻将反馈信息发送给控制单元B，然后回馈给控制单 元A，从步骤I开始重复上述过程，形成正确的操作流程。
权利要求1.一种强色散保密光通信系统加解密模块准动态同步控制装置，包括光信号加密模块、光信号解密模块和准动态同步控制部分，其特征在于，光信号加密模块由加密光开关和加密啁啾布拉格光纤光栅CFBG组件构成,所述加密光开关包括控制端、固定端和两个以上切换端并可受控切换，其中固定端接收加密前的光信号；所述加密啁啾布拉格光纤光栅CFBG组件包括输入端和输出端，其中输入端数量与所述加密光开关切换端数量相等且分别连接，输出端输出加密后的光信号；光信号解密模块由解密光开关和解密啁啾布拉格光纤光栅CFBG组件构成，所述解密光开关包括控制端、固定端和两个以上切换端并可受控切换，其中固定端接收解密前的光信号；所述解密啁啾布拉格光纤光栅CFBG组件包括输入端和输出端，其中输入端数量与所述解密光开关切换端数量相等且分别连接，输出端输出解密后的光信号；准动态同步控制部分包括信号检测反馈单元和控制单元A、控制单元B,检测反馈单元检测解密后的光信号，控制单元A和控制单元B的控制端分别连接到加密光开关和解密光开关的控制端，控制单元A通过密钥通道连接到控制单元B,控制单元B还连接到检测反馈单元。
2.根据权利要求1所述的强色散保密光通信系统加解密模块准动态同步控制装置，其特征在于，所述加密啁啾布拉格光纤光栅CFBG组件包括两个以上啁啾布拉格光纤光栅CFBG，每个啁啾布拉格光纤光栅CFBG的一端构成所述加密啁啾布拉格光纤光栅CFBG组件的输入端，所有啁啾布拉格光纤光栅CFBG的另一端并联后构成所述加密啁啾布拉格光纤光栅CFBG组件的输出端；所述解密啁啾布拉格光纤光栅CFBG组件包括两个以上啁啾布拉格光纤光栅CFBG，每个啁啾布拉格光纤光栅CFBG的一端构成所述解密啁啾布拉格光纤光栅CFBG组件的输入端，所有啁啾布拉格光纤光栅CFBG的另一端并联后构成所述解密啁啾布拉格光纤光栅CFBG组件的输出端；所述加密啁啾布拉格光纤光栅CFBG组件中啁啾布拉格光纤光栅CFBG的数量和所述解密啁啾布拉格光纤光栅CFBG组件中啁啾布拉格光纤光栅CFBG的数量相等。
3.根据权利要求1所述的强色散保密光通信系统加解密模块准动态同步控制装置，其特征在于，所述加密光开关和解密光开关为MEMS光开关。
4.根据权利要求·1所述的强色散保密光通信系统加解密模块准动态同步控制装置，其特征在于，所述控制单元A和控制单元B包括单片机和光纤收发器。
5.根据权利要求4所述的强色散保密光通信系统加解密模块准动态同步控制装置，其特征在于，所述单片机为PIC24FJ64GP206。
6.根据权利要求4所述的强色散保密光通信系统加解密模块准动态同步控制装置，其特征在于，所述光纤收发器为M0DEL3012。
专利摘要一种强色散保密光通信系统加解密模块准动态同步控制装置，加密模块由多个不同的色散以及色散斜率的啁啾布拉格光纤光栅CFBG并联构成组件，解密模块由多个相应补偿量的啁啾布拉格光纤光栅CFBG并联构成组件，通过一种光开关来选择需要对应导通的啁啾布拉格光纤CFBG。光开关在准动态同步控制部分的控制单元的控制下，使加密模块和解密模块的啁啾布拉格光纤光栅CFBG准动态同步切换导通，从而实现加密信号和正确解密。其中，光开光变化时间可以动态设置。准动态同步控制部分的信号检测反馈单元检测到无光信号后，即在这样的数据传输间隙进行光开光的切换，确保携带不同量的光脉冲不会发生重叠，造成干扰。
文档编号H04L9/00GK203135889SQ20132014610
公开日2013年8月14日 申请日期2013年3月27日 优先权日2013年3月27日
发明者蔡炬, 白秋剑, 苏鑫 申请人:成都信息工程学院