多用户波分复用QKD网络系统及其密钥分发与共享方法技术方案
【技术实现步骤摘要】
多用户波分复用QKD网络系统及其密钥分发与共享方法
本专利技术涉及光纤通信与量子通信网络领域，更具体地，涉及一种多用户波分复用QKD(量子密钥分发)网络系统及其密钥分发与共享方法。
技术介绍
传统密码技术的安全性由数学上的计算复杂度来保证，但面对日益强大的计算能力，其安全性受到巨大威胁。量子密码技术的安全性不依赖于计算的复杂度，而是基于量子力学基本原理，即海森堡测不准原理和未知量子态不可克隆原理。量子密钥分发(QuantumKeyDistribution，QKD)能以绝对安全的方式让处于不同地理位置的合法参与者(通常用Alice和Bob表示)分享密钥，双方的密钥发送信道可以是自由空间或者光纤，采用光纤作为传输信道的QKD取得了很大的进步。目前大多数实现的QKD都采用微弱光脉冲的偏振或相位作为信息的载体。然而由于光纤的双折射和环境的影响，基于偏振调制的系统很难部署到实际的光纤网络链路上进行远距离密钥分发，即便基于相位调制的系统也会受到光纤双折射的影响。即插即用系统——一种往返的QKD系统，以通过自动补偿光纤双折射效应来消除其对系统所带来的影响，因此在传输过程中不需要...
【技术保护点】
一种多用户波分复用量子密钥分发网络系统，包括Alice控制端、脉冲输送线路和Bob用户端，Alice控制端通过脉冲输送线路与Bob用户端连接，其特征在于，所述Alice控制端包括多波长脉冲产生装置、环形器、耦合器、非平衡干涉仪以及两个多波长单光子探测装置；多波长脉冲产生装置输出的脉冲组经过环形器后，通过耦合器注入到非平衡干涉仪，非平衡干涉仪长臂上顺次包含有短延迟线、单一相位调制器和偏振分束器，非平衡干涉仪短臂接偏振分束器，一多波长单光子探测装置通过环形器接耦合器的输入端，另一多波长单光子探测装置接耦合器的耦合端；所述Bob用户端包括分束器、用于调制脉冲加载相位信息的上支路和...
【技术特征摘要】
1.一种多用户波分复用量子密钥分发网络系统，包括Alice控制端、脉冲输送线路和Bob用户端，Alice控制端通过脉冲输送线路与Bob用户端连接，其特征在于，所述Alice控制端包括多波长脉冲产生装置、环形器、耦合器、非平衡干涉仪以及两个多波长单光子探测装置；多波长脉冲产生装置输出的脉冲组经过环形器后，通过耦合器注入到非平衡干涉仪，非平衡干涉仪长臂上顺次包含有短延迟线、单一相位调制器和偏振分束器，非平衡干涉仪短臂接偏振分束器，一多波长单光子探测装置通过环形器接耦合器的输入端，另一多波长单光子探测装置接耦合器的耦合端；所述Bob用户端包括分束器、用于调制脉冲加载相位信息的上支路和用于为上支路提供参考信息和系统安全监控的下支路，Alice控制端中的偏振分束器通过脉冲输送线路接Bob用户端的分束器，分束器的输出端分别接上、下支路；所述上支路包括顺次连接的可变光衰减器、脉冲延时装置、光纤延迟线、相位调制器以及反射装置，分束器的上输出端接可变光衰减器；所述下支路包括顺次连接的可变光衰减器和经典探测器，分束器的下输出端接可变光衰减器。2.根据权利要求1所述的多用户波分复用量子密钥分发网络系统，其特征在于，所述多波长脉冲产生装置包括连接的单光源多波长脉冲激光器和波长选择器。3.根据权利要求2所述的多用户波分复用量子密钥分发网络系统，其特征在于，所述反射装置为法拉第镜。4.根据权利要求3所述的多用户波分复用量子密钥分发网络系统，其特征在于，所述脉冲输送线路包括通过波长路由装置连接的一条第一光纤和若干条第二光纤，第二光纤的数量与Bob用户端数量相同。5.根据权利要求4所述的多用户波分复用量子密钥分发网络系统，其特征在于，所述波长路由装置为波分复用器、阵列波导光栅、布拉格光栅或波长选择开关中任意一种。6.根据权利要求1、2或3所述的多用户波分复用量子密钥分发网络系统，其特征在于，所述非平衡干涉仪的长臂和短臂均采用保偏光纤。7.根据权利要求2或3所述的多用户波分复用量子密钥分发网络系统，其特征在于，所述波长选择器采用二级等差频率间隔的方式选择波长。8.一种应用权利要求1-7任一项所述的多用户波分复用量子密钥分发网络系统的密钥分发与共享方法，其特征在于，包括以下步骤：S1.系统初始化：检查Alice和各Bob用户设施，查...
【专利技术属性】
技术研发人员：程广明，郭邦红，张程贤，郭建军，范榕华，李佼洋，
申请(专利权)人：华南师范大学，
类型：发明
国别省市：广东;44
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