利用DBR半导体激光器同步复杂动力学的物理层密钥分发

具有光反馈的半导体激光器在公共信号诱导下的同步启发了一种颇具前景的、具有信息论安全性且具备高速率潜力的物理密钥分发方案。一个重大挑战在于：在不牺牲用于安全性的运行参数空间的前提下，缩短同步恢复时间以提高密钥速率。本文提出波长可调的多段分布式布拉格反射（DBR）激光器的开环同步，作为物理层密钥分发的一种解决方案。实验表明，该同步对两个运行参数敏感，即光栅段电流与相位段电流。此外，通过对两电流之一进行直接调制可实现快速的波长移位键控同步。与闭环同步相比，同步恢复时间缩短了一个数量级。实验实现展示了在160 km光纤距离上达到5.98 Mbit/s的最终密钥速率。因此认为，快速可调多段半导体激光器为利用激光同步实现高速率物理层密钥分发开辟了新途径。