Numerische Untersuchungen zur M-QAM-chaotischen optischen Kommunikation mit Amplituden- und Phasenkryptografie

Wir schlagen ein M-QAM-chaotisches optisches Kommunikationssystem unter Amplituden- und Phasenkryptografie vor. Im legitimen Sender (Alice) entwerfen wir zunächst eine elektro-optische nichtlineare Verzögerungschaosquelle, die chaotische optische Intensitäts- und Phasenträger bei ∼15GHz Bandbreite bereitstellen kann. Das M-QAM-Plaintextsignal wird sowohl durch chaotische optische Intensitäts- als auch Phasenträger maskiert, um die Sicherheit der Intensitäts- und Phaseninformationen des M-QAM-Signals zu gewährleisten. Im legitimen Empfänger (Bob) wird das chaotisch verschlüsselte M-QAM-Signal nach chromatischer Dispersion durch Dispersion-Kompressionsfaser durch einen offenen chaotischen Synchronisationsvorgang entschlüsselt. Anschließend wird das entschlüsselte Signal durch ein offline digitales Signalverarbeitungsmodul (DSP) zur Behebung von Beeinträchtigungen verarbeitet. Das vorgeschlagene Schema wird numerisch in einem 84Gbit/s 8QAM-chaotischen optischen Kommunikationssystem über 1100 km Standard-Einzelmodusfaser (SSMF) und einem 112Gbit/s 16QAM-chaotischen optischen Kommunikationssystem über 700 km SSMF demonstriert. Wir glauben, dass das vorgeschlagene Schema eine vielversprechende Strategie zur Verbesserung der Sicherheit von Hochgeschwindigkeits- und Langstreckenoptikkommunikationssystemen darstellt.