@Workshop{Supelec486,
author = {Alexandre Locquet and Damien Rontani and Marc Sciamanna and David Citrin},
title = {{Identification de la valeur du retard d’un laser à cavité externe chaotique}},
year = {2008},
booktitle = {{Comptes-rendus de la 11e Rencontre du Non-Linéaire}},
pages = {121},
month = {mar},
address = {Paris (France)},
url = {http://nonlineaire.univ-lille1.fr/SNL/media/2008/resumes/ResumesRNL2008.pdf},
abstract = {Une des applications principales en optique des dynamiques
nonlineaires est l’utilisation du chaos produit par une diode
laser pour masquer un message utile [1]. Ce type de cryptage
physique, qui peut atteindre des débits de plusieurs Gbit/s,
peut être combiné avec un chiffrement algorithmique classique
et procurer ainsi une sécurisation supplémentaire des
communications optiques. Les lasers chaotiques utilisés sont
souvent des systèmes à retard, en raison de la grande
dimensionnalité du chaos produit par ces derniers, ce qui est
considéré comme utile au masquage. Cependant, il a été montré
que malgré la grande dimensionnalité d’un système a retard, il
est facile de casser ce type de système si la valeur du retard
est connue [2]. Ceci explique l’importance du problème de
l’identification de la valeur de ce retard.
Nous nous intéressons ici à l’identification du retard d’un
laser à cavité externe (LCE), qui est l’une des principales
sources de chaos optique utilisée pour masquer un message
utile. Un LCE est constitué par une diode laser soumise à la
réinjection optique de sa propre lumière, provenant d’une
réflexion sur un miroir externe. La valeur du retard correspond
au temps d’aller-retour de la lumière dans la cavité externe.
On considere généralement qu’il est facile d’identifier le
retard d’un LCE [3], ce qui compromet sa sécurité et incite à
employer des systèmes chaotiques plus complexes pour masquer un
message utile.
Nous montrons que, contrairement à ce qui est communément
admis, il existe des régimes de fonctionnement chaotique d’un
LCE pour lesquels il est impossible d’identifier le retard par
des techniques classiques basées sur l’autocovariance ou
l’information mutuelle. Nous mettons en lumière que les
paramètres opérationnels qui déterminent principalement la
qualité de l’identification sont la force de la rétroaction,
qui est proportionnelle à la quantité de lumière injectée par
le miroir externe dans la diode, ainsi que le rapport entre le
retard \τ et un temps caractéristique de la dynamique du laser
qu’est la période \τRO des oscillations de relaxation. Lorsque
la rétroaction retardée est forte, l’influence importante que
celle-ci exerce sur la dynamique du laser conduit toujours à
une identification aisée du retard.
Au contraire, lorsque la rétroaction est faible, il existe une
compétition entre les temps caractéristiques \τ et \τRO qui peut
conduire à une identification délicate de la valeur du retard.
En particulier, lorsque la cavité externe est suffisamment
courte pour que les valeurs de \τ et de \τRO soient proches, la
compétition entre les échelles de temps peut conduire à une
dynamique chaotique d’intensité optique qui ne comporte pas de
signature du temps caractéristique \τ d´etectable par les
techniques d’autocovariance et d’information mutuelle [4]. Ceci
démontre que, contrairement à ce qui est communément admis, il
peut être difficile d’identifier le retard d’une diode laser
chaotique soumise à une seule rétroaction optique.}
}