Comunicación segura de doble canal basada en caos óptico de banda ancha en láseres de semiconductor sujetos a inyección óptica de modulación de intensidad
Autores: Wang, Youming; Huang, Yu; Zhou, Pei; Li, Nianqiang
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Comunicación segura de doble canal basada en caos óptico de banda ancha en láseres de semiconductor sujetos a inyección óptica de modulación de intensidad
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Eléctrica y Electrónica
Palabras clave
Propuesta
Comunicación óptica caótica
Transmisión segura
Sincronización caótica
Cifrado
Comunicación caótica de alta velocidad
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 28
Citaciones: Sin citaciones
La comunicación óptica caótica se propuso inicialmente para proporcionar una seguridad avanzada en la capa física para la comunicación óptica. Aquí, proponemos y demostramos numéricamente un esquema de comunicación caótica óptica basado en láseres de semiconductor sujetos a inyección óptica de modulación de intensidad para la transmisión segura de mensajes de modulación de amplitud en cuadratura (QAM). En este esquema, se generaron dos fuentes caóticas con diferentes parámetros de modulación y actuaron como portadoras caóticas en el lado del transmisor, las cuales posteriormente se utilizaron para impulsar dos receptores en dos canales separados. Los resultados numéricos demuestran que este esquema permite la generación de caos de banda ancha y se puede lograr una sincronización de caos de alta calidad para cifrar simultáneamente dos mensajes para una comunicación segura; un mensaje de 16-QAM a 20 GBaud se recuperó correctamente con una distancia de transmisión en fibra monomodo estándar (SMF) de más de 120 km, mientras que el otro mensaje de 64-QAM a 20 GBaud se limitó a una distancia de transmisión de fibra de 20 km. El rendimiento del sistema fue evaluado sistemáticamente analizando la relación de errores de bits (BER) del mensaje recuperado versus el coeficiente de enmascaramiento y la distancia de transmisión. Además, nuestras simulaciones justifican la robustez contra el desajuste de parámetros. Por lo tanto, esperamos que este esquema pueda implementarse experimentalmente para una comunicación caótica de alta velocidad y una distribución segura de claves.
Descripción
La comunicación óptica caótica se propuso inicialmente para proporcionar una seguridad avanzada en la capa física para la comunicación óptica. Aquí, proponemos y demostramos numéricamente un esquema de comunicación caótica óptica basado en láseres de semiconductor sujetos a inyección óptica de modulación de intensidad para la transmisión segura de mensajes de modulación de amplitud en cuadratura (QAM). En este esquema, se generaron dos fuentes caóticas con diferentes parámetros de modulación y actuaron como portadoras caóticas en el lado del transmisor, las cuales posteriormente se utilizaron para impulsar dos receptores en dos canales separados. Los resultados numéricos demuestran que este esquema permite la generación de caos de banda ancha y se puede lograr una sincronización de caos de alta calidad para cifrar simultáneamente dos mensajes para una comunicación segura; un mensaje de 16-QAM a 20 GBaud se recuperó correctamente con una distancia de transmisión en fibra monomodo estándar (SMF) de más de 120 km, mientras que el otro mensaje de 64-QAM a 20 GBaud se limitó a una distancia de transmisión de fibra de 20 km. El rendimiento del sistema fue evaluado sistemáticamente analizando la relación de errores de bits (BER) del mensaje recuperado versus el coeficiente de enmascaramiento y la distancia de transmisión. Además, nuestras simulaciones justifican la robustez contra el desajuste de parámetros. Por lo tanto, esperamos que este esquema pueda implementarse experimentalmente para una comunicación caótica de alta velocidad y una distribución segura de claves.