Анализ корреляции интенсивности в приемо-передающих лазерных системах для формирования криптографического ключа
В.П. АКСЕНОВ1, В.В. ДУДОРОВ1, В.В. КОЛОСОВ1,2, Ч.Е. ПОГУЦА1, М.Е. ЛЕВИЦКИЙ3
1Институт оптики атмосферы им. В.Е. Зуева СО РАН, Томск, Россия
avp@iao.ru
2Томский научный центр СО РАН, Томск, Россия
kvv@iao.ru
3Научно-внедренческое предприятие «Топаз», Томск, Россия
top@iao.ru
Ключевые слова: лазерное излучение, конфиденциальная оптическая связь, криптография, атмосферная турбулентность, флуктуации интенсивности, теорема взаимности, laser radiation, confidential optical communication, cryptography, atmospheric turbulence, intensity fluctuations, reciprocity theorem
Страницы: 591-597
Аннотация
Исследуются потенциальные возможности и ограничения использования флуктуаций интенсивности лазерных пучков, распространяющихся в турбулентной атмосфере, для генерации случайных данных при формировании криптографических ключей в системе конфиденциальной оптической передачи информации. Метод базируется на теореме взаимности для оптических полей. Выполнено численное моделирование распространения света в системе из двух направленных друг на друга приемо-передатчиков, сигналы от которых искажены атмосферным каналом. Создана экспериментальная установка и проведено экспериментальное исследование формирования коррелированных случайных сигналов в такой системе. Экспериментально установлена необходимость фильтрации низких частот принимаемых сигналов, исследована ее эффективность. На основе численного моделирования установлены зависимости коэффициента корреляции от геометрических параметров системы и турбулентных условий на трассе для различных дистанций, радиусов апертур, значений интенсивности турбулентности. Теоретические результаты хорошо согласуются с результатами лабораторного эксперимента.
DOI: 10.15372/AOO20200802 |
