关于光纤传声(大物演示实验)的感想_大物演示实验心得体会
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关于光纤传声及窃听技术的感
周二下午的大物演示实验之行给我带来了颇多感慨。和上学期不同的是，这次的演示实验主要是关于光学方面的部分内容。
三点四十五实验准时开始，老师首先介绍的是光栅干涉仪及其在高精度测量中的应用；紧接着的是关于光纤、偏振等内容；然后是法拉第效应、电光效应、光的傅里叶变化、光的多普勒效应等等。光学的魅力让我惊叹，但让我印象最深的还是光纤传声及其应用部分。在演示实验之后我翻阅了部分资料文献查阅了有关光纤传声的知识，对其进行了更深一步的了解。
首先是演示实验时所见到的光纤传声的设备。光纤传声演示装置，它包括音频输入口，外接电源，电池，电路板，电源开关，光纤头，光敏电阻，扬声器。光讯号发射器前端有一光纤发射头，光讯号接收器有光敏电阻。本发明利用收音机或话筒的信号通过音频输入口，经过电路板放大，再通过光纤发射头输出光信号，光敏电阻接收到光信号，通过电路板转换成电流信号并放大，从扬声器还原出收音机或话筒的声音。该电路结构简单，操作方便，效果良好。
而光纤传声的原理很简单，当光纤受到一点很微小的外力作用时，就会产生微弯曲，而其传光能力发生很大的变化。声音是一种机械波，它对光纤的作用就是使光纤受力并产生弯曲，通过弯曲就能够得到声音的强弱。
简单的原理却在很多方面有着很广的应用。传声器的通信应用包括光纤麦克风传声技术等等，都和我们的生活有联系。其中最让人产生兴趣去探讨的便是光纤通信窃听技术。然而，随着现代社会对光纤网络通信的依赖性不断增强，光纤通信的保密性已成为许多领域内通信业务关注的重点之一。
在光纤传声的诸多应用中，光纤传声的窃听与反窃听是最近发展比较快的领域。随着光通信技术的快速发展，光纤传输数据的能力变得越来越强，光纤到户的进程也在积极推进。与此同时，针对光纤信号的窃听技术也日趋成熟，对光纤通信进行全程实时窃听已不存在技术障碍，光纤通信的所谓“天然”保密性已不再有效，所有这些因素都促使光纤通信窃听及其检测技术成为人们关注的重点。
对于光纤通信窃听，最基本的是其原理。各种人为和自然因素(包括信道衰减、故障或被攻击等)对光纤信号的影响，包括衰减、串扰、色散和损耗、相位漂移、抖动等，这些影响的直接结果是导致BER、SNR、噪声因子、信号能量水平、带宽扩展等性能变化，并且表现出一定的可以分辨的特点。一般情况下，由信道衰减引起的信号功率波动和BER 变化等是一个渐变的温和的过程；故障将突然导致通信中断等突发情况；安装窃听装置的过程中将引入突发误码和突发功率波动，当窃听装置部署完毕后误码和功率波动将在一个新的水平上温和变化。
基于原理上，光纤窃听有很多基本方法。通过改变光纤的某些物理特性可以获得在光纤中传输的信号，但是大部分窃听手段都将对光纤信号产生一定的可以被检测出来的破坏性影响。根据是否对光纤或光纤信号产生破坏性影响来区分，光纤窃听可以分为隐蔽窃听和非隐蔽窃听两类。目前，光纤窃听的方法主要包括光纤弯曲法、V 型槽切口法、散射法、光束分离法、渐近耦合法等。
据此，在了解完光纤窃听的原理及方法后，我们应做的是如何正确应用其进行窃听及反窃听。以上几种窃听光纤信号的方法都可以通过一些技术手段得到光纤信号，特别是光纤弯曲法、V 型槽切口法，能够实现隐蔽窃听，又由于实施相关窃听相对容易一些，因此具有较高的实战应用价值。但是，如何隐蔽地精确部署窃听装置，如何探测和分析导出的部分微弱光信号并获得有用的信息，是各种窃听方法必须解决的关键问题。相应地，如何快速精确地检测一些精确部署的窃听(比如光纤弯曲法只需要光束的1% 左右，甚至更少的信号能量)是光纤通信安全必须解决的实际问题。
另一方面，我们应加强对于能够防御光纤窃听的新技术的研究。光纤可以被窃听，针对光纤通信的窃听事件也时有发生，一个实际问题就是如何从技术上防止光纤被窃听而造成的敏感信息泄露。目前，比较实用的光纤信号保护手段主要有无规律载波光纤通信技术、基于混沌保密的光纤通信方式和光纤信道加密技术等。使用这些技术，可以在一定程度上增强光纤信号的保密性，这种信息保护方式对于业余窃听爱好者来说可能是一筹莫展，但是它对具有超强计算和分析能力的专业窃听机构并不能提供完全的保密性。根据量子力学基本原理，未知量子态测不准并且不能精确克隆，窃听将不能得到确定的有效信息，并且任何针对量子信号的窃听都将不可避免地留下可检测的痕迹。
由于光纤通信的容量越来越大，并且许多业务流量涉及敏感和机密信息，这必然吸引一些攻击者进行窃听、假冒甚至实施中断服务攻击；又由于信道故障和严重的信号损耗导致的业务中断都将引起网络拥塞和大量业务流量的丢失。因此，我认为，对于光纤窃听技术的研究对未来光纤网络的正常运行将起到十分重要的作用。
