論文の概要: Physical-layer key distribution using synchronous complex dynamics of DBR semiconductor lasers
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2310.20365v1
- Date: Tue, 31 Oct 2023 11:22:35 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-03-18 23:41:48.551674
- Title: Physical-layer key distribution using synchronous complex dynamics of DBR semiconductor lasers
- Title（参考訳）: DBR半導体レーザーの同期複素ダイナミクスを用いた物理層鍵分布
- Authors: Anbang Wang, Yicheng Du, Qingtian Li, Longsheng Wang, Zhiwei Jia, Yuwen Qin, Yuncai Wang,
- Abstract要約: 物理層鍵分布の解法として波長可変多断面ブラッグ反射器(DBR)レーザを提案する。
実験により、同期は2つの演算パラメータ、すなわち格子部と位相部の電流に敏感であることが示された。
2つの電流のうちの1つを直接変調することで、高速な波長シフト鍵同期を実現することができる。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 5.088060609198617
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Common-signal-induced synchronization of semiconductor lasers with optical feedback inspired a promising physical key distribution with information-theoretic security and potential in high rate. A significant challenge is the requirement to shorten the synchronization recovery time for increasing key rate without sacrificing operation parameter space for security. Here, open-loop synchronization of wavelength-tunable multi-section distributed Bragg reflector (DBR) lasers is proposed as a solution for physical-layer key distribution. Experiments show that the synchronization is sensitive to two operation parameters, i.e., currents of grating section and phase section. Furthermore, fast wavelength-shift keying synchronization can be achieved by direct modulation on one of the two currents. The synchronization recovery time is shortened by one order of magnitude compared to close-loop synchronization. An experimental implementation is demonstrated with a final key rate of 5.98 Mbit/s over 160 km optical fiber distance. It is thus believed that fast-tunable multi-section semiconductor lasers opens a new avenue of high-rate physical-layer key distribution using laser synchronization.
- Abstract（参考訳）: 光フィードバックによる半導体レーザーの共通信号誘起同期は、情報理論のセキュリティとポテンシャルを高い速度で有望な物理鍵分布を刺激した。
重要な課題は、セキュリティのために操作パラメータ空間を犠牲にすることなく、キーレートを増加させるための同期回復時間を短縮することである。
そこで本研究では,波長可変マルチセクション分散ブラッグ反射器(DBR)レーザのオープンループ同期を物理層鍵分布の解法として提案する。
実験により、同期は2つの演算パラメータ、すなわち格子部と位相部の電流に敏感であることが示された。
さらに、2つの電流のうちの1つを直接変調することで、高速な波長シフト鍵同期を実現することができる。
同期回復時間は、クローズループ同期と比較して1桁の規模で短縮される。
実験的な実装は160kmの光ファイバー距離で5.98 Mbit/sの最終的な鍵レートで実証されている。
したがって、高速可変多断面半導体レーザーは、レーザー同期を用いた高速物理層鍵分布の新しい経路を開くと信じられている。
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