(19)国家知识产权局 (12)发明 专利 (10)授权公告 号 (45)授权公告日 (21)申请 号 202111507312.8 (22)申请日 2021.12.10 (65)同一申请的已公布的文献号 申请公布号 CN 114268471 A (43)申请公布日 2022.04.01 (73)专利权人 中国科学院声学研究所南海研究 站 地址 570105 海南省海口市龙华区滨 海大 道63号 (72)发明人 赵赞善　 (74)专利代理 机构 北京方安思达知识产权代理 有限公司 1 1472 专利代理师 陈琳琳　武玥 (51)Int.Cl. H04L 9/40(2022.01) (56)对比文件 US 2014146969 A1,2014.0 5.29WO 20210 09754 A1,2021.01.21 US 2020162172 A1,2020.0 5.21 CN 107659362 A,2018.02.02 Z Wang etal. .Improvi ng the privacy of optical steg anography w ith temporal phase masks. 《OPTICS EXPRES S》 .2010,第18卷(第6 期), Zhao Zanshan.Researc h of All-optical Broadcast Doublet Signals Based o n Semiconductor Fiber Ri ng Laser. 《2019 IE EE 11th Internati onal Conference o n Communication Software and Netw orks》 .2019, 周峰.通信速率下的光学时域隐身及其拓展 研究. 《中国博士学位 论文全文数据库 (信息科 技辑)》 .2019,(第5期), 审查员 李炯 (54)发明名称 一种用于光通信系统的光时域隐身及加密 装置 (57)摘要 本发明公开了一种用于光通信系统的光时 域隐身及加密装置， 所述装置包括幅度控制信 号、 相位控制信号和相幅编辑器； 其中， 所述相幅 编辑器， 用于在幅度控制信号作用下对输入的光 信号实现脉冲强度时域隐身， 用于在相位控制信 号作用下对输入的相干调制光信号实现相位加 密， 还用于在幅度控制信号和相位控制信号共同 作用下， 对输入的相干调制光信号同时实现光时 域强度和相位两个维度的编辑加密。 本发明的装 置不仅可以用在基于强度调制的低速率光通信 系统， 还可以用在基于相干调制的大容量、 高速 率的光通信系统中， 旨在解决现有时域隐身技术 存在的问题； 具有实现简单、 隐身比特比高、 体积 小和易于集成的优点。 权利要求书1页 说明书11页 附图4页 CN 114268471 B 2022.10.14 CN 114268471 B 1.一种用于光通信系统的光时域隐身及加密装置， 其特征在于， 所述装置包括幅度控 制信号、 相位控制信号和相幅编辑器； 其中， 所述相幅编辑器， 用于在幅度控制信号作用下对输入的光信号实现脉冲强度时域隐 身， 用于在相位控制信号作用下对输入的相 干调制光信号实现相位加密， 还用于在幅度控 制信号和相位控制信号共同作用下， 对输入的相干调制光信号同时实现光时域强度和相位 两个维度的编辑加密； 所述幅度控制信号和相位控制信号均为电信号并且均 与输入的光信号时钟同步； 所述相幅编辑器包括依次串联的可调谐激光器、 相位调制器、 强度调制器、 光耦合器、 光学相位扫描器和可调滤波器； 其中， 所述可调谐激光器， 用于生成激光信号并输入相位调制器； 所述相位调制器， 用于在相位控制信号的驱动下， 对输入光信号进行相位调制； 所述强度调制器， 用于在幅度控制信号的驱动下， 对输入光信号进行强度调制； 所述光耦合器， 用于将输入光信号与经过相位调制器及强度调制器调制后的光信号合 成一路光信号并输入光学相位扫描器； 所述光学相位扫描器， 用于 输出携带与输入信号 光同相或共 轭相位的光信号； 所述可调滤波器， 用于将特定波长的光信号过 滤出来； 所述在相位控制信号作用下对输入的相干调制光信号实现相位加密； 具体包括： 当幅度控制信 号Fintensity(nT)为“1”并且相位控制信 号Fphase(nT)为非“0”时， 输出信 号 的振幅与输入信号的振幅保持一致， 输出信号的相位包含输入信号调制相位 和受 相位控制信号Fphase(nT)调制产生的附加相位， 从而实现相位加密， 其中， T表示周期信号， n 表示码元序号序列， 为 正整数； 所述在幅度控制信号和相位控制信号共同作用下， 对输入的相干调制光信号同时实现 光时域强度和相位两个维度的编辑加密； 具体包括： 当幅度控制 信号Fintensity(nT)为非“0”且非“1”并且相位控制 信号Fphase(nT)为非“0”时， 输出信号的振幅受幅度控制信号调控而改变， 并且输出信号的相位包含输入信号调制相位 和受相位控制信号Fphase(nT)调制产生的附加相位， 从而同时实现光 时域强度和相 位两个维度的编辑加密， 其中， T表示周期信号， n表示码元序号序列， 为 正整数。 2.根据权利要求1所述的用于光通信系统 的光时域隐身及加密装置， 其特征在于， 所述 可调谐激光器为波长可调节并且输出功率恒定的激光器。 3.根据权利要求1所述的用于光通信系统 的光时域隐身及加密装置， 其特征在于， 所述 光学相位扫描器为周期极化铌酸锂或非线性 光学介质。 4.根据权利要求1所述的用于光通信系统 的光时域隐身及加密装置， 其特征在于， 所述 在幅度控制信号作用下对输入的光信号实现脉冲强度时域隐身； 具体包括： 当幅度控制信号Fintensity(nT)为“0”时， 输出信号的振幅为0， 从而对输入的光信号实现 脉冲强度时域隐身； 当幅度控制信 号Fintensity(nT)为非“0”时， 输出信 号的振幅受幅度控制 信号调控而改变， 其中， T表示周期信号， n表示码元序号序列， 为 正整数。 5.根据权利要求1所述的用于光通信系统 的光时域隐身及加密装置， 其特征在于， 所述 可调滤波器是中心波长可调的光学 滤波器。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 114268471 B 2一种用于光通信系统的光时域隐身及加密装 置 技术领域 [0001]本发明属于光通信及光电子器件领域， 尤其涉及 一种用于光通信系统的光时域隐 身及加密装置 。 背景技术 [0002]隐身顾名思义就是让观察者观察不到待测目标。 在隐身领域发展过程中， 最先发 展的是空间隐身。 空间隐身是通过改变空间目标周围的折射率， 使探测 光绕开空间目标传 播， 使观测者完全观察不到空间目标的存在。 后来研究人员将空间隐身的研究内涵拓展到 时间域， 提出时域隐身技术。 时域隐身就是将时间域内发生的事件隐藏掉， 使观察者不能察 觉到该事件“曾经”发生过， 时域隐身技 术在安全通信领域具有非常重要的应用前 景。 [0003]目前已有研究人员提出利用光纤色散实现光信号时域隐身。 利用光纤色散实现光 信号时域隐身有两种方式， 第一种方式是利用不同频率光在色散光纤中传输速度不一样的 现象， 打开一个没有光功率存在的时间隐身窗口， 在时间隐身窗口内发生的事件不会被探 测， 待事件发生后通过色散补偿光纤将时间窗口缝合； 另外一种方式是利用光纤色散实现 时域泰伯效应， 通过将光功 率重新分配， 抹掉光功 率调制过的 “痕迹”， 从而实现对事件的时 域隐身。 还有研究人员提出光功率时域分割和回填的方法实现时域隐身， 利用光开关对信 号进行时域分割、 产生一个时间隐身窗口， 待事件发生后再进 行光功率回填、 缝合时间隐身 窗口。 目前已报道的光信号时域隐身的方法都只是对事件信号光的强度隐身， 没有考虑事 件信号的相位维度， 所以目前已报道的隐身方法只能用在基于强度调制的低速率通信系 统。 然而随着社会的发展， 各种新类型业务不断涌现， 人们对通信容量的需求日益增长， 100G、 400G和800G等大容量系统已逐渐商用， 开始成为通信的主流， 而这些系统都是基于相 干调制的光通信系统， 它们的光信号 强度和相位 都携带着信息。 因此， 已报道的时域隐身方 案均不可用于大容 量、 高速率的相干光 通信系统。 发明内容 [0004]本发明的目的在于克服现有技术缺陷， 提出了一种用于光通信系统的光时域隐身 及加密装置 。 [0005]为了实现上述目的， 本发明提出了一种用于光通信系统的光时域隐身及加密装 置， 所述装置包括幅度控制信号、 相位控制信号和相幅编辑器； 其中， [0006]所述相幅编辑器， 用于在幅度控制信号作用下对输入的光信号实现脉冲强度时域 隐身， 用于在相位控制信号作用下对输入的相 干调制光信号实现相位加密， 还用于在幅度 控制信号和相位控制 信号共同作用下， 对输入的相干调制光信号同时实现光时域 强度和相 位两个维度的编辑加密。 [0007]作为上述装置的一种改进， 所述幅度控制信号和相位控制信号均为电信号并且均 与输入的光信号时钟同步。 [0008]作为上述装置 的一种改进， 所述相幅编辑器包括依次串联的可调谐激光器、 相位说　明　书 1/11 页 3 CN 114268471 B 3