该加密方案中，光纤的使用导致异或门体积相对较大，结构复杂，难以集成。

2.2 基于 SOA-XGM 的全光异或加密方案

图

3 所示为基于 SOA-XGM(交叉增益调制)效应的异或加密方案框图。SOA 中的 XGM 

来自于它的增益饱和效应，两路波长相同的光信号

A、B 分别作为数据光信号和密钥光信号，

经过放大形成强泵浦光后分别从

SOA1 和 SOA2 的右端输入对它们进行增益调制，使得

SOA1 实现 A 和 B 非的与逻辑运算功能，SOA2 实现 A 非和 B 的与逻辑运算功能。两路信
号在

1 端口耦合相加，输出即为密钥 B 对数据 A 的异或加密结果。

该加密方案无需输

入额外的光束，且对偏
振 不 敏 感 ， 但 由 于
XGM  效应引起的啁啾
特性，该方案难以获得
高消光比的加密运算结
果。文献

[3]中提出并验

证 了 基 于

SOA-XGM 

的异或门全光加解密系统，对

10 Gbit/s 的数据信号进行了全光加解密运算，加解密输出消

光比分别为

7 和 5.5 dB。

2.3 基于 SOA-MZI 的全光异或加密方案

图

4 所示为基于 SOA-MZI(马赫-曾德干涉仪)的全光异或加密方案结构示意图。

波长同为

λS 的数据信号光 A 和密钥信号光 B 分别输入到 MZI 的端口 1 和端口 2，波

长为

λCW 的连续探测光 C 输入到端口 3(X 型耦合器)。数据 A 和密钥 B 分别调制上下两个

SOA 的载流子浓度引起折射率的变化，这将导致连续探测光 C 通过上下两个 SOA 时产生
相位调制。当

A 和 B 一路为“0”，另一路为“1”时，不同的相位调制产生 π 的相位差，连续光

在端口

4 发生相长干涉，输出为“1”；当 A 和 B 都为“0”或者都为“1”时，相位差为 0，连续

光发生相消干涉，端口

4 输出为“0”，从而实现了密钥 B 对数据 A 的异或加密功能[4]。