基于SSFBG的±π/2和0/π相移編碼的安全性比較

張學典,顏澤帆,焦加潔,常　敏

(上海理工大學 光電信息與計算機工程學院,上海　200093)

基于SSFBG的±π/2和0/π相移編碼的安全性比較

張學典,顏澤帆,焦加潔,常敏

(上海理工大學 光電信息與計算機工程學院,上海200093)

摘要分別采用0/π和±π/2相移的方式對光脈沖信號進行了編碼,并比較了基于超結構光纖光柵的0/π和±π/2兩種相移編碼方式的安全性,通過研究分析兩編碼器所生成的編碼波形來評估各自的安全性。結果表明,0/π相移編碼器生成的編碼波形中存在明顯的凹陷,光學碼信息易被竊取,安全性低;而±π/2相移編碼器生成的編碼波形能隱秘地將光學碼信息隱藏于編碼波形中,大幅改善了編碼安全性,提高了通信安全。

關鍵詞超結構光纖光柵;光譜相位編碼;安全性

Security Comparison of ±π/2 and 0/π Phase-shifted Superstructured Fiber Bragg Grating Encoding

ZHANG Xuedian,YAN Zefan,JIAO Jiajie,CHANG Min

(School of Optical-Electrical and Computer Engineering,University of Shanghai for

Science and Technology,Shanghai 200093,China)

AbstractIn this paper,0/π-phase-shifted SSFBG (0/π-SSFBG) and the ±π/2-phase-shifter SSFBG (±π/2-SSFBG) are used to encode the optical pulse signal.A comparison is made of the security performance of the 0/π-SSFBG and the ±π/2-SSFBG.We evaluate the security performance by the investigation of the encoded waveforms of both encoders.The existence of dips in the waveform encoded by 0/π-SSFBG allows eavesdroppers to extract code sequence straightforwardly.Nevertheless,the ±π/2 SSFBG based encoder improves the security by concealing the code information in the encoded waveform.

Keywordssuper structured fiber brag grating;spectral phase coding;security

光碼分多址(OCDMA)系統中的編解碼方案在OCDMA 技術的研究中占有重要地位,直接影響到系統誤碼率、系統的靈活性、系統的成本等,是OCDMA 系統能否實用化的關鍵。在OCDMA系統中,常用的編解碼的設備有:光纖延遲線、衍射光柵、陣列波導光柵(AWG)、級聯光纖光柵、光纖布拉格光柵(FBG)、超結構光纖布拉格光柵(Super Structured Fiber Bragg grating,SSFBG)等。超結構光纖光柵因其特殊的濾波特性、嚴格的波長間隔以及成本低廉、結構緊湊等特點,是目前最有應用前景的編解碼器[1]。光學編碼技術是保證光通信安全的前提,關于光學編碼的安全性的探討備受關注。

0/π-SSFBG是典型的相移編碼器,常用在二進制碼上,其方法是在相鄰的碼片之間加一個0或π的相移。然而,使用0/π-SSFBG編碼器編碼產生的波形存在易被破解的弊端。……