Структура и принцип формирования канала утечки

Речевой сигнал смешивается с помехой и оказывает давление на оптоволокно, модулируя цифровой сигнал, проходящий по нему. За пределами контролируемой зоны злоумышленник устанавливает техническое средство разведки и снимает модулированный сигнал.

Рис. 3.9 - Схема акусто-оптоволоконного канала утечки речевой информации:1 - акустический источник информации, 2 - помехи, 3 - воздушная среда, 4 - акусто-вибрационное воздействие, 5 - волоконно-оптический кабель, 6 - технические средства разведки конфиденциальной информации

Основной эффект, образующий канал утечки - это изменение показателя преломления среды. Однако, если давление будет оказываться кабель напрямую, эффект будет слишком мал, чтобы образовать канал утечки. Существуют методы усиления этого эффекта.

Изгиб кабеля

Изменение угла падения может достигаться путём механического воздействия на оптоволокно, например, его изгибом. При изгибе оптического волокна происходит изменение угла падения электромагнитной волны на границе сердцевины и оболочки. Угол падения становится меньше предельного угла, что означает выход части электромагнитного излучения из световода (рисунок 3.10). Изгиб оптического волокна приводит к сильному побочному излучению в месте изгиба, что создаёт возможность несанкционированного съёма информации в локализованной области.

Рис. 3.10 - Изгиб кабеля: R - радиус изгиба с диаметром сердцевины d, j0 - угол падения, j1 - угол преломления

Оценим максимальный радиус изгиба R, при котором наблюдается побочное излучение в точке изгиба световода с диаметром сердцевины d, связанное с нарушением полного внутреннего отражения. Максимальный радиус определяется выражением:

здесь n1, n2 - показатели преломления сердцевины и оболочки световода. Интенсивность электромагнитной волны, выходящей из волокна в точке изгиба, определяется по формулам Френеля для p- и s-поляризаций, соответственно:

где I0 - интенсивность падающего излучения и Ip, Is - интенсивности прошедшего излучения для p- и s-поляризаций. Оценка радиуса изгиба для многомодового волокна с диаметром сердцевины d = 50 мкм и оптической оболочки - D = 125 мкм (n1 = 1,481, n2 = 1,476) показывает, что при R ≤ 3,5 см начинает наблюдаться сильное прохождение излучения в точке изгиба (до 80% значения интенсивности основного светового потока в оптоволокне). Надо отметить, что при оценке изгиба не учитывалась форма светового потока, цилиндрическая форма преломляющей поверхности и другие эффекты, изменяющие показатель преломления оптоволокна, например, фотоупругий эффект. Их вклад значительно меньше.

Нарушение полного внутреннего отражения при механическом воздействии возможно не только при изгибе волокна, но и при локальном давлении на оптоволокно, что вызывает неконтролируемое рассеяние (в отличие от изгиба) в точке деформации.

Растяжение кабеля

Другим внешним воздействием, изменяющим отношение показателя преломления оболочки к показателю преломления сердцевины оптоволокна (n2/n1), является механическое воздействие без изменения формы волокна, например, растяжение.

При растяжении оптического волокна происходит изменение показателей преломления сердцевины и оболочки оптического волокна на ∆n1 и ∆n2. При этом увеличивается значение угла полного внутреннего отражения от φr до φ'r. Значения углов связаны выражением:

Выражение для отношения (∆n/n) определяется фотоупругим эффектом так, что:

Другие стьтьи в тему

Разработка измерительного преобразователя
Современная экономика характеризуется широкой интеграцией передовых технологий, в том числе и в области промышленной электроники. Мировая тенденция - тесное сотрудничество разработчиков элементной базы, электронных систем и аппаратуры, т. е. объединение научно-технических потенциал ...

Разработка устройства контроля вибрации газотурбинного двигателя
В результате выполнения курсового проекта необходимо рассчитать конструктивные параметры и разработать упрощенную конструкцию датчика вибрации электромагнитного типа, разработать и протестировать алгоритм работы вторичного устройства обработки и виртуальный прибор, обеспечивающий фор ...