基于生成对抗网络的混沌激光同步优化

作者：赵安可; 江宁; 王超; 刘世勤; 邱昆

来源：光学学报, 2022, 1-12.

• 混沌激光
• 光反馈
• 混沌同步
• 生成对抗网络
• 物理随机数

混沌同步是混沌激光在保密通信领域中应用的基础，而现有混沌激光同步系统存在幅值分布不对称、复杂度受限和私密性不足的问题。本文提出并验证了一种基于深度学习的混沌同步优化方案，在共同外腔半导体激光器驱动注入同步系统中，引入生成对抗网络对初始的混沌同步信号进行优化。该方案的主要优点在于：（1）实现了混沌信号的时延标签抑制和复杂度提升；（2）显著改善了混沌信号幅值分布的对称性；（3）大幅降低了驱动端和本地端的相关性，提升了同步系统的私密性。此外，还将优化后的混沌信号应用于物理熵源，在高质量混沌同步的基础上，验证了速率高达4.1Gbps、误码率低于10-3的高速同步物理随机数产生。

• 单位
  中国空间技术研究院; 电子科技大学