CN114844574B - 一种光纤通信系统及通信方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种光纤通信系统，在信号接收端的移相模块对光路中的光信号加入相位幅度为π弧度的本征频率方波后，使得经信号发送端的信号发送相位调制器调制后的光信号中代表的“0”、“1”信号在到达光电探测器处时已发生互换翻转。而窃听光路的是截取光纤通信中的一部分光路进行破解，因此窃听光路必然比光纤通信的完整光路短。因此，窃听光路的本征频率与移相模块中加入的本振方波频率不同，会导致其接收到的光信号相较于经信号发送端的信号发送相位调制器调制后的光信号部分发生互换翻转、部分不互换翻转，从而无法还原破解。

Description

一种光纤通信系统及通信方法
技术领域
本发明属于光通信及保密技术领域，更具体的涉及一种基于Sagnac干涉效应的二次加密的光纤通信系统及通信方法。
背景技术
包含光纤通信在内的传统的有线通信系统在物理上是不保密的，所谓的保密仅是对传输信号进行了加密和解密过程。
现有一种基于Sagnac干涉效应的物理上保密的光纤通信系统通过对信号进行光相位调制，使得光纤通信系统中传送的是光相位信号，而不是光强度信号。因此在光缆中途窃取单路光信号的强度不随时间变化，故无法还原成强度型的“0”和“1”信号；如果在光缆中途窃取双路光信号，由于宽谱光源1产生的光束为短相干长度光束（相干长度只有100µm量级），被窃取的双路光信号必须调整到双路光束的光路距离差小于100µm的范围内，并且二束光的光程差需要亚波长长度的高度稳定性，才能恢复出传输的电信号，这是非常困难的。
但是，这种光纤通信系统依然存在被窃听的可能性，例如采用具有自动控制调节功能的迈克尔逊干涉仪。
发明内容
本发明的目的在于，解决现有基于Sagnac效应光纤通信系统依然存在被窃听的可能性问题。本发明提出一种光纤通信系统，其在接收端加入本征频率调节模块和移向模块，从而导致随意改变光路总长、发送的相位信号被二次加密的功能。
一种光纤通信系统，包括：
信号发送端、信号接收端、连接在所述信号发送端和所述信号接收端之间的光纤链路；
所述光纤链路包括第一光纤和第二光纤，所述第一光纤和第二光纤等长且并行连接在所述信号发送端和所述信号接收端之间；
所述信号发送端包括光纤延迟线、信号发送相位调制器，所述光纤延迟线和所述信号发送相位调制器串行连接在所述第一光纤和第二光纤的端口之间；
所述信号接收端包括宽谱光源、光纤耦合器、光电探测器，所述宽谱光源产生的短相干光束经所述光纤耦合器分为两束光分别进入所述第一光纤和所述第二光纤，到达所述信号发送端，经所述光纤延迟线并且在所述信号发送相位调制器处基于发送信号进行相位调制后，分别通过第二光纤和第一光纤回到所述信号接收端，所述光纤耦合器将所述第二光纤和第一光纤的光束耦合成干涉光后输入至所述光电探测器；
其特征在于：
所述信号接收端还包括移相模块，用于对经过的光信号加入相位幅度为π弧度的方波进行二次加密，所述方波的频率等于所述信号发送端和所述信号接收端之间的通信光路的本征频率。
上述技术方案中，在信号接收端的移相模块对光路中的光信号加入相位幅度为π弧度的本征频率方波后，使得经信号发送端的信号发送相位调制器调制后的光信号中代表的“0”、“1”信号在到达光电探测器处时已发生互换翻转。而窃听光路的是截取光纤通信一通中的一部分光路进行破解，因此窃听光路必然比光纤通信的完整光路短。因此，窃听光路的本征频率与移相模块中加入的方波频率不同，会导致其接收到的光信号相较于经信号发送端的信号发送相位调制器调制后的光信号部分发生互换翻转、部分不互换翻转，从而无法还原破解。
进一步地，所述信号接收端还包括本征频率调节模块，用于调节所述信号发送端和所述信号接收端之间的通信光路的本征频率。所述本征频率调节模块使得光纤通信系统中光路的本征频率可随时进行切换变化，增加了破解的难度，保密性更好。
所述本征频率调节模块包括光路调节组件；所述光路调节组件通过调节所述信号发送端和所述信号接收端之间通信光路的总长来调节其本征频率。
作为优选，所述光路调节组件包括：
光纤组，包括至少两条不同长度的光纤；
光开关组，用于将所述光纤组中的一条光纤接入所述信号发送端和所述信号接收端之间的光路，从而改变所述通信光路的总长。
所述光路调节组件与所述移相模快均设置在信号接收端，由信号接收端执行本征频率调节和移相加密操作，接收端解密非常容易，同时还能对信号发送端保密。
作为优选，所述光纤耦合器为2*2光纤耦合器；
所述宽谱光源耦合至所述光纤耦合器的第一端口，所述第一光纤路耦合至所述光纤耦合器的第三端口，所述光电探测器耦合至所述光纤耦合器的第二端口，所述第二光纤耦合至所述光纤耦合器的第四端口。
作为优选，所述移相模块设置在所述光纤耦合器的第三端口和所述第一光纤的端口之间；所述本征频率调节模块设置在所述光纤耦合器的第四端口和所述第二光纤的端口之间。
作为优选，所述第一光纤和所述第二光纤均为单模光纤，所述光纤耦合器为单模光纤耦合器。
作为优选，所述信号发送端还包括退偏振器；所述退偏振器与所述光纤延迟线、所述信号发送相位调制器串行连接在所述第一光纤和第二光纤的端口之间。
作为优选，所述移相模块和信号发送相位调制器为铌酸锂相位调制器或砷化镓波导相位调制器。
本发明还提供一种通信方法，采用上述的光纤通信系统传输信号。
本发明具有下述有益效果：
本发明通过本征频率调节模块改变了Sagnac干涉光路的本征频率，使得窃密者调整窃听的参数变得异常艰难（类比于无线电通信的跳频）。在信号接收端通过移相模块在光信号中随机加入相位幅度为π弧度的本征频率方波，对于中途窃听信号而言由于其光路总长比光纤通信系统的光路总长短得多，所以会得到一片乱码，使得原本就非常困难的窃取变得几乎不可能。而对于系统的信号接收端而言，由于是信号接收端改变通信光路长度并设置用于二次加密的移相模块，使得还原信号十分容易。与密码加密-解密的有线通信系统不同，本发明是物理上的保密光纤通信系统，省去了加密-解密过程，实现了快速通信。
附图说明
图1是现有的基于Sagnac干涉式的光纤通信系统示意图。
图2是本发明实施例1的光纤通信系统示意图。
图3是本发明实施例2的光纤通信系统示意图。
附图标记：宽谱光源：1；2*2单模光纤耦合器：2；2*2单模光纤耦合器的四个端口：2-1、1-2、2-3、2-4；移相模块：3；1*N光开关：4；N条不同长度的短光纤线组：5；N*1光开关：6；第一光纤：7；第二光纤：8；第一光纤7的二个端口：7-1、7-2；第二光纤8的二个端口：8-1、8-2；光纤延迟线：9；退偏振器：10；信号发送相位调制器：11；光电探测器：12；光路调节组件：A。
具体实施方式
以下结合附图和实施例对本发明的技术方案做进一步清楚的阐述。
现有一种基于Sagnac干涉效应的物理上保密的光纤通信系统如图1所示。信号接收端由宽谱光源1、2*2单模光纤耦合器2和光电探测器12组成，宽谱光源1发出的恒定光强的短相干长度光束，入射到2*2单模光纤耦合器2的2-1端。光纤耦合器2将入射光一分为二，耦合器2的2-3端和2-4端输出二束光，分别耦合进入数十至数百公里长的单模光纤通信光缆(第一光纤)7的7-1端和单模光纤通信光缆(第二光纤)8的8-1端。单模光纤光缆7和单模光纤光缆8的长度等长，二束光分别经单模光纤光缆7和单模光纤光缆8到达另一头的7-2端和8-2端。信号发射端由光纤延迟线9、退偏振器10、信号发送相位调制器11组成。单模光纤光缆7的7-2端输出的光经光纤延迟线9、退偏振器10、信号发送相位调制器11输入至单模光纤光缆8的8-2端口；前述单模光纤光缆8的8-2端输出的光经信号发送相位调制器11、退偏振器10、光纤延迟线9输入至单模光纤光缆7的7-2端口。单模光纤光缆8的8-2端口和单模光纤光缆7的7-2端口输入的二束光分别经长距离的单模光纤光缆8和单模光纤光缆7返回到8-1端口和7-1端口，8-1端口和7-1端口输出的二束光耦合到2*2单模光纤耦合器2的2-4端口和2-3端口，2-4端口和2-3端口的二束光由单模光纤耦合器2合成形成干涉信号，由单模光纤耦合器2的2-2端口输出，2-2端口光由光电探测器12变为电信号输出。所需发送的电信号加载在信号发送相位调制器11电极上，产生0和π的光相位改变分别代表数字信号“0”和“1”。由于光纤延迟线9的存在，此相位改变对相向而行的二路光不是同时的，采用阵发周期为光经过光经延迟线9的时间的二倍，可以在光电探测器12的电输出端还原双倍的发送信号。这种光纤通信系统依然存在被窃听的可能性，例如采用具有自动控制调节功能的迈克尔逊干涉仪。
实施例1
一种光纤通信系统如图2所示，该通信系统在图1所示的光纤通信基础上，在信号接收端增设了移相模块3。移相模块用于对经过的光信号加入相位幅度为π弧度的方波进行二次加密，所述方波的频率等于所述信号发送端和所述信号接收端之间的通信光路的本征频率。在信号接收端的移相模块对光路中的光信号加入相位幅度为π幅度的本征频率方波后，使得经信号发送端的信号发送相位调制器调制后的光信号中代表的“0”、“1”信号在到达光电探测器处时已发生互换翻转。而窃听光路的是截取光纤通信中的一部分光路进行破解，因此窃听光路必然比光纤通信的完整光路短。因此，窃听光路的本征频率与信号发送相位调制器中加入的方波频率不同，会导致其接收到的光信号相较于经信号发送端的信号发送相位调制器调制后的光信号部分发生互换翻转、部分不互换翻转，从而无法还原破解。
具体而言，本实施例中宽谱光源1可以为超辐射光源，2*2单模光纤耦合器可以为光纤定向耦合器，移相模块3采用双端口铌酸锂相位调制器，光电探测器12为PIN管或者APD管，它们组成光纤通信系统的信号接收端。等长的第一光纤7和第二光纤8可以采用数十公里至数百公里的多芯单模光纤光缆中的两根实现，组成连接信号发送端和信号接收端的光纤链路。光纤延迟线9采用数公里的单模裸光纤，退偏振器10采用Lyot光纤型退偏振器，信号发送相位调制器11是双端口铌酸锂相位调制器，它们组成光纤通信系统的信号发送端。
宽谱光源发出恒定光强的短相干长度光束，经2*2单模光纤耦合器2的2-1端， 2*2单模光纤耦合器2将光束一分为二分别从2*2单模光纤耦合器2的2-3端和2-4端输出。2*2单模光纤耦合器2的2-3端的输出光束经过移相模块3耦合进入数十至数百公里长的单模光纤光缆7的7-1端，2*2单模光纤耦合器2的2-4端的输出光束耦合进入数十至数百公里长的单模光纤光缆8的8-1端，单模光纤光缆7和单模光纤光缆8的长度等长，二束光分别经单模光纤光缆7和单模光纤光缆8到达另一头的7-2端和8-2端。
信号发射端由光纤延迟线9、退偏振器10、信号发送相位调制器11组成。单模光纤光缆7的7-2端输出的光经光纤延迟线9、退偏振器10、信号发送相位调制器11输入至单模光纤光缆8的8-2端；前述单模光纤光缆8的8-2端输出的光经信号发送相位调制器11、退偏振器10、光纤延迟线9输入至单模光纤光缆7的7-2端。单模光纤光缆8的8-2端口输入的光经长距离的单模光纤光缆8返回到8-1端口，到达2*2单模光纤耦合器2的2-4端；前述单模光纤光缆7的7-2端口输入的光经长距离的单模光纤光缆7返回到7-1端口，再经过移相模块3到达2*2单模光纤耦合器2的2-3端。2-4端口和2-3端口的二束光由2*2单模光纤耦合器2合成形成干涉信号，由2*2单模光纤耦合器2的2-2端口输出，2-2端口光由光电探测器12变为电信号输出。
本实施例中信号发送端的信号发送相位调制器11可以为相位调制电极，待发送的电信号加载在相位调制电极上，产生0和π弧度的相位改变分别代表数字信号“0”和“1”。同时，由于光纤延迟线9存在，此相位改变对相向而行的二路光不是同时的，采用阵发周期为光经过光纤延迟线9时间的二倍，在光电探测器12的电输出端可以还原双倍的发送信号。注意到在光纤中传送的是光相位信号，而不是光的强度信号，因此在光缆中途窃取单路光信号是无法还原成强度信号“0”和“1”的，如果在光缆中途窃取双路光信号，由于宽谱光源1的相干长度只有100µm量级，被窃取的双路光信号必须调整二光束到等距离至小于100µm范围内，并且二束光的光程差需要高度稳定至1/10波长量级，这是非常困难的。移相模块3可以随机加入相位幅度为π幅度的方波，将信号发送相位调制器11发送的相位信号的“0”和“1”作了互换。由于窃听者是在中途窃取光信号的，所以对窃听信号而言在移相模块3处加上的方波频率不是窃听光路的本征频率，有一部分“0”和“1”作了互换，有一部分还是原码，所以获得将是乱码，使得窃听变得几乎不可能。
实施例2
本实施例在实施例1的基础上还在信号接收端增设本征频率调节模块，以进一步防止窃听，如图3所示。本征频率调节模块，通过调节所述信号发送端和所述信号接收端之间通信光路的总长来调节其本征频率，从而使得光纤通信系统的本征频率可以随机变化，保密性更好。例如，可以采用光路调节组件A，包括1*N光开关4、N条不同长度的短光纤组5、N*1光开关6，1*N光开关4 和N*1光开关6用于控制光纤组5中的一条光纤接入的光开关组。信号接收端可以在1*N光开关4和N*1光开关6上加控制电信号，从而改变光路总长，得到不同的本征频率，并在移相模块3上随机加上相位幅度为π弧度、频率为本征频率的方波，并方便地对光电探测器12输出的电信号进行解密。
具体而言，本实施例中宽谱光源1可以采用980nm半导体激光器泵浦掺铒光纤产生10mW的ASE超辐射，2*2单模光纤耦合器可以采用拉锥型2*2单模光纤耦合器，移相模块3采用直波导铌酸锂相位调制器、附加损耗3.5dB，光电探测器12为PIN管或者APD管，它们组成光纤通信系统的信号接收端。等长的单模光纤光缆7和单模光纤光缆8可以采用数十公里至数百公里的多芯单模光纤光缆中的两根实现，组成连接信号发送端和信号接收端的光纤链路。光纤延迟线9采用数公里的单模裸光纤，退偏振器10采用Lyot光纤型退偏振器，信号发送相位调制器11也采用直波导铌酸锂相位调制器、附加损耗3.5dB，它们组成光纤通信系统的信号发送端。光开关4和开关6采用1*16路MEMS光开关，短光纤线组5由16条单模裸光纤组成，它们的长度差从1厘米到20米不等；单模光纤光缆7和单模光纤光缆8长度为100公里，光纤延迟线9采用5公里单模裸光纤，退偏振器10长度3米，光电探测器12采用PIN管。
宽谱光源1发出的恒定光强的短相干长度光束，经2*2单模光纤耦合器2的2-1端，耦合器2将光一分为二，耦合器2的2-3端的输出光经过二次加密相位调制器3耦合进入数十至数百公里长的单模光纤光缆7的7-1端，耦合器2的2-4端的输出光依次经过1*N光开关4、N条不同长度的短光纤线组5、N*1光开关6，其中再耦合进入数十至数百公里长的单模光纤光缆8的8-1端，单模光纤光缆7和单模光纤光缆8的长度等长，二束光分别经单模光纤光缆7和单模光纤光缆8到达另一头的7-2端和8-2端。信号发射端由光纤延迟线9、退偏振器10、信号发送相位调制器11组成，单模光纤光缆7的7-2端输出的光经光纤延迟线9、退偏振器10、信号发送相位调制器11输入至单模光纤光缆8的8-2端口；前述单模光纤光缆8的8-2端输出的光经信号发送相位调制器11、退偏振器10、光纤延迟线9输入至单模光纤光缆7的7-2端口。单模光纤光缆8的8-2端口输入的光经长距离的单模光纤光缆8返回到8-1端口，再依次经过N*1光开关6、短光纤线组5、1*N光开关4，到达单模光纤耦合器2的2-4端；前述单模光纤光缆7的7-2端口输入的光经长距离的单模光纤光缆7返回到7-1端口，再经过二次加密相位调制器3到达单模光纤耦合器2的2-3端。2-4端口和2-3端口的二束光由单模光纤耦合器2合成形成干涉信号，由单模光纤耦合器2的2-2端口输出，2-2端口光由光电探测器12变为电信号输出。发送的电信号由加载在信号发送相位调制器11电极上，产生0和π弧度的相位改变分别代表数字信号“0”和“1”。由于光纤延迟线9存在，此相位改变对相向而行的二路光不是同时的，采用阵发周期为光经过光纤延迟线9时间的二倍，在光电探测器12的电输出端可以还原双倍的发送信号。注意到在光纤中传送的是光相位信号，而不是光的强度信号，因此在光缆中途窃取单路光信号是无法还原成强度信号“0”和“1”的，如果在光缆中途窃取双路光信号，由于宽谱光源1的相干长度只有100µm量级,被窃取的双路光信号必须调整二光束到等距离至小于100µm范围内，并且二束光的光程差需要高度稳定至1/10波长量级，这是非常困难的。
为了进一步防止窃听，信号接收者可以随时同步切换1*N光开关4和N*1光开关6，从短光纤线组5中的N条不等长光纤选出一条通路，从而改变光路的总长，干扰了窃听者的光路调整。对应与不同的光路的总长，在移相模块3处可以随机加入相位幅度为π幅度的方波，将信号发送相位调制器发送的相位信号的“0”和“1”作了互换。由于窃听者是在中途窃取光信号的，所以对窃听信号而言在二次加密相位调制器3加上的方波不是窃听光路的本征频率，有一部分“0”和“1”作了互换，有一部分还是原码，所以获得将是乱码，使得窃听变得几乎不可能。注意到切换光开关4和6、在移相模块3上加入相位调制是由接收端执行的，所以对于接收者解密非常容易。即使发送端的人员也无法知道二次加密相位调制器3上是否加入了相位调制。
实施例3
一种通信方法，采用实施例1或2的光纤通信系统传输信号。
以上所述的实施例只是本发明的一种较佳的方案，然其并非用以限制本发明。有关技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，还可以做出各种变化和变型。因此凡采取等同替换或等效变换的方式所获得的技术方案，均落在本发明的保护范围内。

Claims (9)

1.一种光纤通信系统，包括：
信号发送端、信号接收端、连接在所述信号发送端和所述信号接收端之间的光纤链路；
所述光纤链路包括第一光纤和第二光纤，所述第一光纤和第二光纤等长且并行连接在所述信号发送端和所述信号接收端之间；
所述信号发送端包括光纤延迟线、信号发送相位调制器，所述光纤延迟线和所述信号发送相位调制器串行连接在所述第一光纤和第二光纤的端口之间；
所述信号接收端包括宽谱光源、光纤耦合器、光电探测器，所述宽谱光源产生的短相干光束经所述光纤耦合器分为两束光分别进入所述第一光纤和所述第二光纤，到达所述信号发送端，经所述光纤延迟线并且在所述信号发送相位调制器处基于发送信号进行相位调制后，分别通过第二光纤和第一光纤回到所述信号接收端，所述光纤耦合器将所述第二光纤和第一光纤的光束耦合成干涉光后输入至所述光电探测器；
其特征在于：
所述信号接收端还包括移相模块，用于对经过的光信号加入相位幅度为π弧度的方波进行二次加密，所述方波的频率等于所述信号发送端和所述信号接收端之间的通信光路总长的本征频率；
所述信号接收端还包括本征频率调节模块，用于调节所述信号发送端和所述信号接收端之间的通信光路的本征频率。
2.根据权利要求1所述的一种光纤通信系统，其特征在于：
所述本征频率调节模块包括光路调节组件；
所述光路调节组件通过调节所述信号发送端和所述信号接收端之间通信光路的总长来调节其本征频率。
3.根据权利要求2所述的一种光纤通信系统，其特征在于，所述光路调节组件包括：
光纤组，包括至少两条不同长度的光纤；
光开关组，用于将所述光纤组中的一条光纤接入所述信号发送端和所述信号接收端之间的光路，从而改变所述通信光路的总长。
4.根据权利要求3所述的一种光纤通信系统，其特征在于：
所述光纤耦合器为2*2光纤耦合器；
所述宽谱光源耦合至所述光纤耦合器的第一端口，所述第一光纤路耦合至所述光纤耦合器的第三端口，所述光电探测器耦合至所述光纤耦合器的第二端口，所述第二光纤耦合至所述光纤耦合器的第四端口。
5.根据权利要求4所述的一种光纤通信系统，其特征在于：
所述移相模块设置在所述光纤耦合器的第三端口和所述第一光纤的端口之间；
所述本征频率调节模块设置在所述光纤耦合器的第四端口和所述第二光纤的端口之间。
6.根据权利要求1所述的一种光纤通信系统，其特征在于：
所述第一光纤和所述第二光纤均为单模光纤，所述光纤耦合器为单模光纤耦合器。
7.根据权利要求1所述的一种光纤通信系统，其特征在于：
所述信号发送端还包括退偏振器；所述退偏振器与所述光纤延迟线、所述信号发送相位调制器串行连接在所述第一光纤和第二光纤的端口之间。
8.根据权利要求1所述的一种光纤通信系统，其特征在于：
所述移相模块和信号发送相位调制器为铌酸锂相位调制器或砷化镓波导相位调制器。
9.一种通信方法，其特征在于：
采用权利要求1-8中任一项所述的光纤通信系统传输信号。
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Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5724174A (en) * 1980-07-20 1982-02-08 Victor Co Of Japan Ltd Recording medium after recording
CN1037812A (zh) * 1988-05-02 1989-12-06 拉斐尔·托拜厄斯 无源通用的通信装置系统
US5274488A (en) * 1986-06-11 1993-12-28 Mcdonnell Douglas Corporation Secure communications system
JP2000097856A (ja) * 1998-09-25 2000-04-07 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> 偏波無依存リフレクトメトリー及び偏波無依存リフレクトメータ
CN101271005A (zh) * 2008-03-11 2008-09-24 浙江大学 虚拟干涉型光纤传感器
GB201000303D0 (en) * 2010-01-08 2010-02-24 Toshiba Res Europ Ltd Quantum communication system
CN105953817A (zh) * 2016-04-26 2016-09-21 哈尔滨工程大学 一种光纤陀螺核心敏感光路的组装方法
CN106153174A (zh) * 2015-04-22 2016-11-23 香港理工大学深圳研究院 相位解调器、光纤声压解调系统、解调方法及制造方法
CN106340222A (zh) * 2016-10-18 2017-01-18 浙江神州量子网络科技有限公司 一种量子密码通信结合光纤窃听的教学演示装置
CN107389097A (zh) * 2017-07-25 2017-11-24 北京航空航天大学 光纤陀螺Sagnac光纤环本征频率跟踪测量方法
CN111313978A (zh) * 2020-02-24 2020-06-19 电子科技大学 一种基于混沌谱相位加密的物理层保密光纤通信系统

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1216921C2 (de) * 1963-12-24 1976-05-13 Gretag Ag Verfahren zur Synchronisierung der Ver- und Entschluesselung von impulsfoermigen, binaer codierten Nachrichten, bei welchem sendeseitig die Nachrichtenklarimpulse mit Schluessel-impulsen gemischt werden
US7804912B2 (en) * 2004-09-23 2010-09-28 Motorola, Inc. Method and apparatus for encryption of over-the-air communications in a wireless communication system
JP4822811B2 (ja) * 2005-11-02 2011-11-24 株式会社日立製作所 光通信装置
CN1777089B (zh) * 2005-11-24 2010-11-17 上海森田科学技术研究所有限公司 一种复数移相加密解密方法
CN101694386B (zh) * 2009-10-22 2011-04-27 浙江大学 高灵敏度的光纤陀螺仪
WO2013140970A1 (ja) * 2012-03-22 2013-09-26 日本電気株式会社 高い位相雑音耐力を有する光通信システムおよび光通信方法

Patent Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5724174A (en) * 1980-07-20 1982-02-08 Victor Co Of Japan Ltd Recording medium after recording
US5274488A (en) * 1986-06-11 1993-12-28 Mcdonnell Douglas Corporation Secure communications system
CN1037812A (zh) * 1988-05-02 1989-12-06 拉斐尔·托拜厄斯 无源通用的通信装置系统
JP2000097856A (ja) * 1998-09-25 2000-04-07 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> 偏波無依存リフレクトメトリー及び偏波無依存リフレクトメータ
CN101271005A (zh) * 2008-03-11 2008-09-24 浙江大学 虚拟干涉型光纤传感器
GB201000303D0 (en) * 2010-01-08 2010-02-24 Toshiba Res Europ Ltd Quantum communication system
CN106153174A (zh) * 2015-04-22 2016-11-23 香港理工大学深圳研究院 相位解调器、光纤声压解调系统、解调方法及制造方法
CN105953817A (zh) * 2016-04-26 2016-09-21 哈尔滨工程大学 一种光纤陀螺核心敏感光路的组装方法
CN106340222A (zh) * 2016-10-18 2017-01-18 浙江神州量子网络科技有限公司 一种量子密码通信结合光纤窃听的教学演示装置
CN107389097A (zh) * 2017-07-25 2017-11-24 北京航空航天大学 光纤陀螺Sagnac光纤环本征频率跟踪测量方法
CN111313978A (zh) * 2020-02-24 2020-06-19 电子科技大学 一种基于混沌谱相位加密的物理层保密光纤通信系统

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
《RF Self-Interference Cancellation for Radio-Over-Fiber Link Based on Dual Phase Modulation in Sagnac Loop》;Fangjing Shi;《IEEE Photonics Journal》;20210304;全文 *
Sagnac光纤水听器锯齿波相位偏置技术;宋章启等;《中国激光》;20070715(第07期);全文 *

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