图4 所示为根据SOA-MZI(马赫-曾德干与仪)的全光异或加密计划结构示意图。

  波长同为λS 的数据信号光A 和密钥信号光B别离输入到MZI 的端口1 和端口2，波长为λCW 的接连勘探光C 输入到端口3(X 型耦合器)。数据A和密钥B 别离调制上下两个SOA 的载流子浓度引起折射率的改变，这将导致接连勘探光C 经过上下两个SOA 时产生相位调制。当A 和B 一路为“0”，另一路为“1”时，不同的相位调制产生π的相位差，接连光在端口4 产生相长干与，输出为“1”;当A 和B 都为“0”或许都为“1”时，相位差为0，接连光产生相消干与，端口4 输出为“0”，然后完成了密钥B 对数据A 的异或加密功用[4]。

  该加密计划是现在结构最紧凑、功用最安稳的计划之一，已有多篇文献报导了这种全光异或加密计划。文献[5]中选用该加密计划对10 Gbit/s 的数据光信号进行了全光加解密运算，解密输出信号消光比约为11 dB。然而在该加密计划中，SOA 的载流子恢复时间较长(约100 ps)，约束了信号处理速度，且难以获得较高的输出消光比。

  全光异或加解密原理如图1 所示。本文选用光通讯体系规划软件OptiSystem 搭建了根据SOAMZI全光异或门的加解密体系仿线 Gbit/s 的RZ(归零)码数据光信号进行了全光异或加解密仿真试验。试验中所用到的密钥序列和明文数据序列都是由接连波激光器经过马赫-曾德电光调制器得到的RZ 码光脉冲序列，当驱动电光调制器的电信号别离是速率为20 Gbit/s 的RZ 电脉冲密钥序列和数据序列时，经调制就产生了20 Gbit/s的RZ 码光密钥序列和光数据序列。

  试验过程中发现，加密所得密文信号在正确的波形周围总会呈现剩余的小峰，输出消光比较低，不利于光解密单元对信号的判定检测，导致解密作用下降甚至无法解密。因而，本文根据HNLF 的SPM(自相位调制)效应规划了一个优化结构置于光加密单元之后对加密效果进行优化，首要使用了HNLF 的高非线性特性，它取决于光纤的非线/(λA eff)，式中，n 2 为光纤的非线性折射率系数，λ 为光波波长，A eff 为光纤某个形式的有用模场面积。经过减小有用模场面积或许增大非线性折射率系数，可使光纤的非线性参量值γ 增大，然后完成高非线 所示为根据HNLF的优化结构原理框图。惯例的密文信号经过端口1 被分红功率持平的两路，一路经过一个π相位偏移器，另一路经过一段HNLF，合理设置链路参数，使得此路密文信号在HNLF中产生SPM效应。

  两路密文信号在端口2 处产生干与，将高功率的“1”码信号进一步增强，将低功率的“0”码信号按捺，然后完成优化功用[7]。

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