国家自然科学基金(61227016)
- 作品数：8 被引量：28H指数：4
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- 面向全光物理随机数发生器的混沌实时光采样研究被引量：4
- 2015年
- 基于混沌激光实现全光物理随机数发生器的物理基础是完成对混沌光信号的高速实时全光采样.本文利用偏振无关的SOA构建出TOAD全光采样门,以光反馈半导体激光器产生混沌激光,对混沌激光的全光采样可行性进行了原理性实验论证,实现了对光反馈半导体激光器产生的6.4 GHz带宽的混沌激光5 GSa/s的实时、高保真全光采样.进一步研究显示,光采样周期与外腔反馈时间成比例与否对混沌信号弱周期性的抑制水平影响显著.当两者不成比例时,可有效消除原始混沌信号的弱周期性,有利于高质量物理随机数的产生.
- 李璞江镭孙媛媛张建国王云才
- 关键词：混沌激光随机数太赫兹光非对称解复用器
- 基于太赫兹光非对称解复用器结构的低开关能量、高线性度全光采样门实验研究被引量：1
- 2015年
- 利用多量子阱结构的非线性半导体光放大器(SOA)构建的太赫兹光非对称解复用器(TOAD),实验实现了一个开关能量低至25 f J,线性度高达0.99的全光采样门.详细分析了采样脉冲功率和非对称偏移量分别对采样窗口形状、宽度和幅度的影响,并研究了不同采样窗口宽度下TOAD的开关能量及线性度的变化规律.
- 江镭李璞张建忠孙媛媛胡兵王云才
- 关键词：半导体光放大器太赫兹光非对称解复用器光通信
- 线宽增强因子对光反馈半导体激光器混沌信号生成随机数性能的影响被引量：4
- 2017年
- 基于光反馈半导体激光器产生的宽带混沌信号作为物理熵源生成物理随机数已得到广泛研究.线宽增强因子的存在会导致半导体激光器出现大量不稳定动态特性,因此,本文着重研究半导体激光器的线宽增强因子对生成随机数性能的影响.数值仿真结果表明:随着线宽增强因子的增加,光反馈半导体激光器输出混沌信号的延时峰值逐渐减小、最大李雅普诺夫指数逐渐增大.基于不同线宽增强因子下产生的混沌信号提取随机数,并利用NIST SP 800-22软件对生成随机数的性能进行测试.测试结果表明,选取线宽增强因子较大的半导体激光器产生混沌信号作为物理熵源易于生成性能良好的随机数.
- 韩韬刘香莲李璞郭晓敏郭龑强王云才
- 关键词：光反馈半导体激光器混沌随机数
- 混沌激光应用研究进展被引量：6
- 2015年
- 混沌激光作为激光器输出不稳定性的一种特殊形式,具有类噪声宽频谱的特性。近年来,随着人们对混沌激光特性的掌握和控制,混沌激光应用受到了研究者们的广泛关注。结合国内外研究现状,阐述了混沌激光在高速真随机密钥产生、混沌保密通信和混沌密钥分发、混沌激光雷达和混沌光时域反射仪、混沌超宽带脉冲(UWB)信号产生、相干长度可调谐光源以及混沌计算方面应用的研究热点、研究进展以及未来发展方向。
- 武媛王冰洁王云才
- 关键词：激光技术混沌激光随机数保密通信光时域反射仪相干长度
- 光电振荡器产生宽带混沌光的时延特征分析被引量：6
- 2013年
- 理论分析与数值研究了光电振荡器输出的混沌激光特性,基于自相关分析方法,详细研究了光电振荡器的直流偏置相移和反馈强度等工作参数对输出信号时延信息的影响.数值研究表明:增加反馈强度可以使时延信息变得更加微弱甚至消除;相同条件下,直流偏置相移对应的工作点越接近马赫-曾德尔调制器传输特性曲线的极值点,时延信息越弱;直流偏置相移为0时可以有效地抑制时延信息.研究还发现,当直流偏置相移和反馈调制产生的相移变化π/2时,自相关曲线上对应于延迟时间处的相关系数符号发生变化.
- 李凯王安帮赵彤王云才
- 关键词：延迟时间光电振荡器
- 基于双稳态实现具有陡峭阈值的全光比较器被引量：1
- 2015年
- 提出了一种利用四分之一波长(λ/4)相移分布反馈(DFB)激光器实现全光比较功能的方法,仿真结果表明,该方法可用作吉赫兹超快全光比较判决,实现全光模数转换系统中的编码功能。当外部光注入λ/4相移DFB激光器时,在注入光功率与激光器激射光功率之间会出现双稳态特性,合理选择激光器外部及内部参数(即偏置电流、耦合系数、端面反射率及芯片长度),双稳态会出现陡峭的阈值。分析激光器外部及内部参数对双稳态特性的影响,得到了符合全光比较功能的静态双稳态特性参数空间。
- 胡兵李璞江镭王云才
- 关键词：双稳态
- 利用混沌激光脉冲在线实时产生7 Gbit/s物理随机数被引量：6
- 2017年
- 提出了一种基于混沌激光的在线实时产生高速物理随机数的方法,通过对连续的混沌激光进行光釆样得到离散的混沌激光脉冲序列,利用差分比较器对混沌脉冲序列进行自延迟比较,在线实时输出高速物理随机数.并以光反馈半导体激光器这一典型混沌激光产生装置作为物理熵源,对所提方法进行了原理性实验论证,实现了实时速率为7 Gbit/s的物理随机数在线产生,可成功通过随机数行业测试标准(NIST SP 800-22).
- 赵东亮李璞刘香莲郭晓敏郭龑强张建国王云才
- 关键词：混沌激光
- 基于混沌激光的无后处理多位物理随机数高速产生技术研究被引量：5
- 2017年
- 提出一种基于混沌激光的无后处理多位物理随机数高速提取方法.该方法在光域中利用锁模激光器作为光时钟,通过太赫兹光非对称解复用器完成对混沌激光的超低抖动光采样,无需射频时钟及后续逻辑处理过程的参与,经多位比较量化可直接产生优质物理随机数.并以光反馈半导体激光器这一典型的混沌激光产生装置作为熵源对所提方法进行了原理性实验论证.结果显示,光反馈半导体激光器产生的6 GHz混沌激光经5 GSa/s实时、低抖动光采样后,利用并行输出型多位比较器对所获混沌脉冲序列进行量化处理,选取最低有效位4位,可直接产生速率达20 Gb/s的随机数.该随机数速率由选取的量化结果最低有效位数和光采样率联合决定,而当前光采样率受限于所用混沌激光熵源的带宽.本文工作可为硬件上实现更高速物理随机数的实时、在线产生提供有力的技术和理论支撑.
- 孙媛媛李璞郭龑强郭晓敏刘香莲张建国桑鲁骁王云才
- 关键词：混沌激光保密通信
