TẠO TÍN HIỆU QUANG HỌC NGẪU NHIÊN BẰNG BỘ LIÊN KẾT PHI TUYẾN

Bùi Xuân Kiên, Mai Văn Lưu; Hồ Quang Qúy

doi:10.59266/houjs.2026.1148

Authors

Bùi Xuân Kiên, Mai Văn Lưu
Hồ Quang Qúy

DOI:

https://doi.org/10.59266/houjs.2026.1148

Keywords:

quang phi tuyến, bộ liên kết phi tuyến, truyền thông quang không dây, an toàn thông tin

Abstract

Trong bài báo này đặc trưng phụ thuộc của cường độ ra vào cường độ vào của bộ liên kết định hướng phi tuyến (nonlinear directional coupler-NDC) được khảo sát. Từ kết quả nghiên cứu NDC sẽ được ứng dụng để chia một tín hiệu quang thành hai tín hiệu có biên độ khác nhau đồng thời với biến điệu chuỗi tín hiệu. Kết quả khảo sát số đã cho thấy có thể chọn khoảng độ lớn cường độ tín hiệu vào phù hợp với cấu trúc của NDC, nhờ đó một tín hiệu quang mã hóa có thể tách thành hai tín hiệu ra có biên độ dao động ngẫu nhiên (tạo ra hai tín hiệu quang ngẫu nhiên). Điều này cho chúng ta cơ hội thiết kế linh kiện tạo tín hiệu quang ngẫu nhiên phục vụ bảo đảm an toàn thông tin trong công nghệ truyền thông không dây.

References

Ashok, P., Madhan, M. G., & Natraj, N. A. (2021). Performance evaluation of free space optical link by incorporating the device parameters of quantum cascade laser-based transmitter. Laser Physics Letters, 18(3), Article 035301.

Ashok, P., & Piramasubramanian, S. (2020). An efficient chaotic optical signal generation scheme using gain level effect in bi-section laser diodes. Optics Communications, 475, Article 126202.

Calabretta, N., et al. (2001). Multiple-output all-optical header processing technique based on two-pulse correlation principle. Electronics Letters, 37(20), 1238-1240.

Degiorgio, V. (1980). Phase shift between transmitted and reflected optical fields of a semi-reflecting lossless mirror is π/2. American Journal of Physics, 48(1), 81-82.

Fortin, V., Aydin, Y. O., Bernier, M., Vallée, R., Rochette, M., Chenard, F., Alvarez, O., Busse, L. E., Shaw, L. B., Gattass, R. R., & Sanghera, J. S. (2022). Post-processing soft glass optical fibers. In Mid-infrared fiber photonics (pp. 233-302). Elsevier.

Garmire, E. (1981). Signal processing with a nonlinear Fabry-Perot. In Proceedings of SPIE (Vol. 0269, pp. 69-74).

Giuliani, K., Kumar Murty, V., & Xu, G. (2016). Passwords management via split-key. Journal of Information Security, 7(3), 206-214.

Ho, Q. Q., Vu, N. S., Nguyen, V. H., & Nguyen, T. T. T. (2011). Optical bistability effect of two-port nonlinear fiber Mach-Zehnder interferometers. Communications in Physics, 21(2), 161-168.

Huang, W.-P. (1994). Coupled-mode theory for optical waveguides: An overview. Journal of the Optical Society of America A, 11(3), 963-983.

Li, N., Locquet, A., Bloch, M., Citrin, D. S., & Pan, W. (2014). Two approaches for ultrafast random bit generation based on the dynamics of a semiconductor laser. Optics Express, 22(6), 6634-6646.

Li, P., Zhang, J. Z., & Wang, Y. (2010). All- optical fast random number generator. Optics Express, 18(19), 20360-20369.

Li, X. Z., & Chan, S. C. (2012). Random bit generation using an optically injected semiconductor laser in chaos with oversampling. Optics Letters, 37(12), 2163-2165.

Meyers, R. A. (Ed.). (2001). Encyclopedia of physical science and technology (3rd ed.). Elsevier.

Quy, H. Q., Luu, M. V., Thanh, T. D., Kien, B. X., Thang, N. M., & Quang, H. D. (2020). Optical bistability of partial reflection-coated thin film of oil red O. Applied Optics, 59(24). Quy, H. Q., Thanh, T. D., Tuan, D. Q., Viet, D. T., Kien, B. X., Le, N. L., & Thang, N. M. (2020). Nonlinear microscope objective using thin layer of organic dye for optical tweezers. The European Physical Journal D, 74, Article 169.

Raffaelli, F., Sibson, P., Kennard, J. E., Mahler, D. H., Thompson, M. G., & Matthews, J. C. F. (2018). Generation of random numbers by measuring phase fluctuations from a laser diode with a silicon-on-insulator chip. Optics Express, 26(16), 19730-19741.

Rekha, K. R., & Ramalingam, A. (2009). Nonlinear characteristics and optical limiting effect of oil red O azo dye in liquid and solid media. Journal of Modern Optics, 56(9), 1096-1102.

Rezaei, M., & Rochette, M. (2022). All- chalcogenide ring fiber laser. Optical Fiber Technology, 71, Article 102900.

Rezaei, M., Shamim, M. H. M., Amraoui, M. E., Messaddeq, Y., & Rochette, M. (2022). Nonlinear chalcogenide optical couplers. Optics Express, 30(12), 20288-20297.

Sakuraba, R., Iwakawa, K., Kanno, K., & Uchida, A. (2015). Tb/s physical random bit generation with bandwidth- enhanced chaos in three-cascaded semiconductor lasers. Optics Express, 23(2), 1470-1490.

Sang, L., Guo, Y., Liu, H., Zhang, J., & Wang, Y. (2021). Real-time all-optical random numbers based on optical Boolean chaos. Optics Express, 29(5), 7100-7109.

Sang, L., Zhang, J., Zhao, T., Virte, M., Gong, L., & Wang, Y. (2020). Optical Boolean chaos. Optics Express, 28(20), 29296-29305.

Sehgal, R., & Rathor, P. (2015). Split- based encryption in secure file transfer. International Journal of Innovative Research in Computer and Communication Engineering, 3(8), 6907-6912.

Shinohara, S., Arai, K., Davis, P., Sunada, S., & Harayama, T. (2017). Chaotic laser- based physical random bit streaming system with a computer application interface. Optics Express, 25(6), 6461-6474.

Snyder, A. W. (1972). Coupled-mode theory for optical fibers. Journal of the Optical Society of America, 62(11), 1267-1277.

Steinle, T., Greiner, J. N., Wrachtrup, J., Giessen, H., & Gerhardt, I. (2017). Unbiased all-optical random-number generator. Physical Review X, 7(4), Article 041050.

Stipčević, M., & Bowers, J. E. (2015). Spatio- temporal optical random number generator. Optics Express, 23(9), 11619-11631.

Tang, X., Wu, Z. M., Wu, G., Deng, T., Chen, J. J., Fan, L., Zhong, Z. Q., & Xia, G. Q. (2015). Tbits/s physical random bit generation based on mutually coupled semiconductor laser chaotic entropy source. Optics Express, 23(26), 33130- 33141.

Therrien, C. W., & Tummala, M. (2012). Probability and random processes for electrical and computer engineers. CRC Press.

Varnosfadenani, I. S., Sabahi, M. F., & Atael, M. (2015). Joint equalization and detection in chaotic communication systems using simulation-based methods. Communications, 69, 1445- 1452.

Virte, M., Mercier, E., Thienpont, H., Panajotov, K., & Sciamanna, M. (2014). Physical random bit generation from chaotic solitary laser diodes. Optics Express, 22(14), 17271-17280.

Wang, J., Meloni, G., Berrettini, G., Poti, L., & Bogoni, A. (2009). All-optical binary counter based on semiconductor optical amplifiers. Optics Letters, 34(22), 3517-3519.

Zheng, Z., Zhang, Y., Huang, W., Yu, S., & Guo, H. (2019). 6 Gbps real-time optical quantum random number generator based on vacuum fluctuation. Review of Scientific Instruments, 90(4), Article 043105.