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1. (WO2019048024) DEVICE AND METHOD FOR GENERATING A KEY
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Patentansprüche

1 . Vorrichtung (10, 20, 40, 80, 70, 80, 90) zum Erzeugen eines Schlüssels (12) mit;

einem Multimode-Interferometer (14; 14a-d), das mit einer Lichtquelle (32) koppelbar ist und einen Lichtpfad (16) mit einem Material (46), das eine steuerbare Brechzahl aufweist, umfasst, wobei der Lichtpfad (16) ausgebildet ist, um Licht an einer Ein- gangsseite (18) zu erhalten, und um das Licht unter dem Einfluss einer lokal variierenden Brechzahl (n ( n2) des Materials (48) zu beeinflussen, um ein beeinflusstes Licht an eine Ausgangsseite (22) bereitzustellen;

einer Empfangseinrichtung (26), die ausgebildet ist, um das beeinflusste Licht an der Ausgangsseite (22) zu empfangen; und

einer Auswerteeinrichtung (28), die ausgebildet ist, um eine Auswertung basierend auf dem beeinflussten Licht auszuführen, und um basierend auf der Auswertung den Schlüssel (12) zu erzeugen.

2. Vorrichtung gemäß Anspruch 1 , die konfiguriert ist, um basierend auf der lokal variierenden Brechzahl (η·, , n2) eine lokal variierende Beeinflussung des Lichts zu erhalten.

3. Vorrichtung gemäß Anspruch 1 oder 2, die eine Lichtquelle (32) umfasst, die mit dem Lichtpfad (16) verbunden ist und die ausgebildet ist, um das Licht auszusenden.

4. Vorrichtung gemäß Anspruch 3, bei der die Lichtquelle (32) eine schmalbandige Lichtquelle ist.

5, Vorrichtung gemäß Anspruch 3 oder 4, bei der die Lichtquelle (32) einen Laser oder ein Filter umfasst.

6. Vorrichtung gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, bei dem die Empfangseinrichtung (26) ein Filter aufweist, das konfiguriert ist, um das beeinflusste Licht zu filtern und um ein schmalbandiges gefiltertes Licht an einem Filterausgang bereitzustellen, wobei die Auswerteeinrichtung (28) ausgebildet ist, um die Auswertung basierend auf dem schmalbandigen gefilterten Licht auszuführen.

Vorrichtung gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, bei der die Auswerteeinrichtung (28) ausgebildet ist, um eine lokale Intensitätsverteilung des beeinflussten Lichts oder eines gefilterten Lichts zu bestimmen, und um basierend auf der lokalen Intensitätsverteilung den Schlüssel (12) zu erzeugen.

Vorrichtung gemäß Anspruch 7, bei dem die Auswerteeinrichtung ausgebildet ist, um die lokale Intensitätsverteilung in voneinander verschiedenen Teilbereichen (54^ 5416) eines Gesamtbereichs des Lichtpfades (18) auszuführen, wobei der Schlüssel (12) eine Mehrzahl von Schlüsselabschnitten (B B16) umfasst, wobei jeder Schlüsselabschnitt einem Teilbereich (54, , 5416) zugeordnet ist.

Vorrichtung gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, die eine Elektrodenanordnung (36; 36a-d) aufweist, die ausgebildet ist, um die lokal variierende Brechzahl (n t n2) basierend auf lokal variierende elektrischen Feldern (E) der Elektrodenanordnung (36; 36a-d) zu erzeugen.

Vorrichtung gemäß Anspruch 9, bei der die Elektrodenanordnung eine Mehrzahl von räumlich getrennten Elektrodenelementen (38 38256) aufweist, die ausgebildet sind, um die Brechzahl (n-, , n2) des Materials (46) räumlich getrennt zu beeinflussen; wobei die Vorrichtung eine Ansteuereinrichtung (42; 42') aufweist, die ausgebildet ist, um die Elektrodenelemente (38i-3825e) so anzusteuern, dass jedem Muster angesteuerter Elektroden (38 38256) ein Muster in dem beeinflussten Licht eindeutig zugeordnet ist.

Vorrichtung gemäß Anspruch 9 oder 10, wobei die Elektrodenanordnung eine Mehrzahl von räumlich getrennten Elektrodenelementen (38 382se) aufweist, die in einem zweidimensionalen Array angeordnet sind, wobei die Elektroden bezüglich der Beeinflussung des durch den Lichtpfad geleiteten Lichts bezüglich zumindest einer Richtung (x, y) des zweidimensionalen Arrays asymmetrisch gebildet sind.

12. Vorrichtung gemäß Anspruch 1 1 , die konfiguriert ist, um eine asymmetrische Beeinflussung des durch den Lichtpfa geleiteten Lichts bezüglich zumindest einer

Richtung (x, y) des zweidimensionalen Arrays durch voneinander verschiedene Elektrodengeometrien und/oder durch voneinander verschiedene elektrische Spannungen an den ESektrodeneSementen (38.-38B) ZU erzeugen.

Vorrichtung gemäß einem Ansprüche 9 bis 12, bei der die Elektrodenanordnung eine Mehrzahl von räumlich getrennten Elektrodenelementen (38) aufweist, die in Zeilen (62) und Spalten (66) eines zweidimensionalen Arrays angeordnet sind;

wobei Elektroden (38) innerhalb einer Zeile (62) eine voneinander verschiedene und innerhalb der Zeile eindeutige Abmessung (Xi , x4) entlang einer Zeilenrichtung (x) aufweisen; und/oder

wobei Elektroden (38) innerhalb einer Spalte (66) eine voneinander verschiedene und innerhalb der Spalte (66) eindeutige Abmessung entlang einer Spaltenrichtung (y) aufweisen.

Vorrichtung gemäß Anspruch 13, bei der ein Quotient der Abmessung zweier beliebiger benachbarter Elektroden (38) entlang der Zeilenrichtung (x) einen einheitlichen Quotientenwert aufweist; und/oder

bei der ein Quotient der Abmessung zweier beliebiger Elektroden (38) entlang der Spaltenrichtung (y) den einheitlichen Quotientenwert aufweist.

Vorrichtung gemäß Anspruch 14, bei der der Quotientenwert einen Wert innerhalb eines Wertebereichs von zumindest 1 ,5 und höchstens 10 aufweist.

Vorrichtung gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, bei der das Multimode-Interferomet ι-c) ausgebildet ist, um die Brechzahl (n^ n2) des Materials lokal variierend basierend auf einer Bitfolge (46) umfassend eine erste Anzahl (n) von Bits zu variieren, wobei die Auswerteeinrichtung (28) ausgebildet ist, um für den Schlüssel (12) eine Bitfolge mit der ersten Anzahl (n) von Bits für den Schlüssel bereitzustellen.

Vorrichtung gemäß Anspruch 16, die konfiguriert ist, um die Bitfolge (44) an einem Signalausgs ) bereitzustellen, und um an einem Signaleingang (56) ein Eingangssignal zu empfangen, das einen Referenzschlüssel aufweist, wobei die Vor-

richtung ausgebildet ist, um den Referenzschlüssel mit dem Schlüssel (12) zu vergleichen, und sierend auf einem Vergleichsergebnis eine Identität eines Senders (57) des Eingangssignals zu bewerten,

18. Vorrichtung gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, bei der der Schlüssel ein erster Schlüssel (12) ist, wobei die Vorrichtung ausgebildet ist, um während eines ersten Zeitintervalls ein erstes Licht durch den Lichtpfad (16) zu leiten, um den ersten Schlüssel zu erhalten, und um während eines zweiten Zeitintervalls ein zweites Licht durch den Lichtpfad (18) zu leiten, um einen zweiten Schlüssel zu erhalten, wobei die Auswerteeinrichtung (28) konfiguriert ist, um den ersten Schlüssel und den zweiten Schlüssel zu einem Gesamtschlüssel zu kombinieren.

Vorrichtung gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, bei der das Multimode- Interferometer ein erstes Multimode-Interferometer (14i) ist, wobei die Vorrichtung zumindest ein zweites Multimode-Interferometer (142) aufweist, das mit einem Ausgang des Lichtpfades (18) gekoppelt ist.

Vorrichtung gemäß Anspruch 19, mit zumindest einem dritten Multimode- Interferometer (143), das parallel zu dem zweiten Multimode-Interferometer (142) mit dem Ausgang des Lichtpfades (18) gekoppelt ist und ausgebildet ist, um eine von dem zweiten Multimode-Interferometer verschiedene lokale Intensitätsverteilung des Lichtpfades zu erhalten.

Vorrichtung gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, bei der das Multimode

Interferometer ein erstes Multimode-Interferometer (14,) ist, das verschachtelt in ei nein zweiten Multimode-Interferometer (142) angeordnet ist,

Vorrichtung gemäß Anspruch 21 , bei dem der Lichtpfad (16) ein erster Lichtpfad ist und zumindest zwei räumlich beabstandete Ausgänge (84) des Lichtpfades (16) aufweist, die konfiguriert sind, um unterschiedliche räumliche Intensitätsverteilungen des Lichtpfades (16) auszugeben, und die an unterschiedlichen lateralen Stellen mit einem Eingang eines zweiten Lichtpfades (162) des zweiten Multimode- Interferometers (142) gekoppelt sind.

23. Vorrichtung gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, bei die eine Ausgangsschnittstelle (58) aufweist, die ausgebildet ist, um den Schlüssel (12) bereitzustellen.

Vorrichtung gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, bei der das Material (46) zumindest eines aus einem elektrooptischen Material, einem magnetooptischen Material, einem thermooptischen Material und einem spannungsoptischen Material ist.

Vorrichtung gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, bei der das Material (48) ein elektrooptisches Material ist und zumindest eines aus Beta-Bariumborat, Lithi-umniobat, Blei-Lanthan-Zirkonat-Titanat und Flüssigkristalle umfasst.

Verfahren (100) zum Erzeugen eines Schlüssels (12) mit folgenden Schritten:

Leiten (1 10) von Licht von einer Eingangsseite eines Lichtpfades zu einer Ausgangsseite des Lichtpfades unter dem Einfluss einer lokal variierenden Brechzahl eines Materials des Lichtpfades, wobei das Material eine steuerbare Brechzahl aufweist;

Bereitstellen (120) eines beeinflusstes Lichts an der Ausgangsseite;

Empfangen (130) des beeinflussten Lichts an der Ausgangsseite;

Ausführen (140) einer Auswertung basierend auf dem beeinflusste Licht; und

Erzeugen (150) des Schlüsseis basierend auf der Auswertung.