一种四路同轴的自由空间量子通信编码装置制造方法及图纸

技术编号:16177627 阅读:51 留言:0更新日期:2017-09-09 05:05
本发明专利技术公开一种四路同轴的自由空间量子通信编码装置,该装置将4路编码信号耦合至1根单模光纤进行发射来确保4路量子光的高精度同轴,同时利用单模光纤具备幺正变化的偏振特性,采用1/4、1/4、1/2波片组合的方案对光纤引入的偏振变化进行补偿来确保出射光的偏振状态,并利用BB84解码模块对偏振补偿进行监测来保证偏振补偿效果。该发明专利技术具备高同轴度及高稳定性的特性,保密性更高;该发明专利技术适应了空间量子通信中对编码模块小型化、高保偏、高可靠的迫切需求。

【技术实现步骤摘要】
一种四路同轴的自由空间量子通信编码装置
本专利技术公开了一种高同轴度的自由空间量子通信编码装置,特别适用于基于偏振编码的自由空间量子通信系统中,还适用于基于偏振编码的自由空间光通信系统。
技术介绍
保密通信是一种让通信双方在绝密状态下交换信息的传送方式,许多国家都非常重视保密通信的研究。量子通信技术的研究紧扣国家安全重大需求问题,可望大幅度提高信息传输的安全性、信息传输通道容量和效率等,是未来信息技术发展的重要战略性方向,并极有可能引起诸多科学和
的革命,对经济和社会的进步产生难以估量的影响。国际上重要的发达国家,特别是美国、欧盟和日本均已投入大量人力物力致力于自由空间量子通信的理论和实验研究。近年来,量子通信研究进展迅速,远距离量子通信则成为了国际激烈竞争的焦点。目前量子通信的技术手段主要包括:基于光纤通道、基于自由空间通道的量子传输。但由于光纤材料的限制,光纤的损耗和退相干效应无法避免,目前低损耗光纤的性能已经逼近理论极限,利用光纤在相距100公里以上的两点建立量子信道变得非常困难。自由空间量子信道是当前实现远距离量子通信实验的最为可行的方案之一,远距离自由空间量子通信已经本文档来自技高网...
一种四路同轴的自由空间量子通信编码装置

【技术保护点】
一种四路同轴的的自由空间量子通信编码装置,包括BB84偏振编码模块(1)、光束耦合装置(2)、第一可旋转1/4波片(3)、第二可旋转1/4波片(4)、可旋转1/2波片(5)、扩束镜(6)、保偏切光镜(7)、BB84偏振解码模块(8),其特征在于:BB84偏振编码模块(1)通过带LD的第一保偏光纤(1‑1‑1)、带LD的第二保偏光纤(1‑1‑2)、带LD的第三保偏光纤(1‑2‑1)及带LD的第四保偏光纤(1‑2‑2)引入4路量子信号,所述4路量子信号中的大部分光经过BB84偏振编码模块(1)后分别以0°、90°、+45°和‑45°4种线偏光同轴输出,4种线偏光再经过光束耦合装置(2)准直后输出,...

【技术特征摘要】
1.一种四路同轴的的自由空间量子通信编码装置,包括BB84偏振编码模块(1)、光束耦合装置(2)、第一可旋转1/4波片(3)、第二可旋转1/4波片(4)、可旋转1/2波片(5)、扩束镜(6)、保偏切光镜(7)、BB84偏振解码模块(8),其特征在于:BB84偏振编码模块(1)通过带LD的第一保偏光纤(1-1-1)、带LD的第二保偏光纤(1-1-2)、带LD的第三保偏光纤(1-2-1)及带LD的第四保偏光纤(1-2-2)引入4路量子信号,所述4路量子信号中的大部分光经过BB84偏振编码模块(1)后分别以0°、90°、+45°和-45°4种线偏光同轴输出,4种线偏光再经过光束耦合装置(2)准直后输出,输出的4路准直光分别经过第一可旋转1/4波片(3)、第二可旋转1/4波片(4)、可旋转1/2波片(5)、扩束镜(6)后发射,其中扩束镜(6)用于压缩出射光发散角,同时扩大出射光斑大小;所述4路量子信号中的小部分光经过保偏切光镜(7)反射后进入BB84偏振解码模块(8),BB84偏振解码模块(8)可对进入至模块内部的偏振光的0°、90°、+45°和-45°的偏振分量同时进行测量,进而监视出射光偏振状态,通过对出射光偏振状态的测量,利用波片组进行偏振态补偿来保证出射光的偏振状态;同时带LD的第一保偏光纤(1-1-1)、带LD的第二保偏光纤(1-1-2)、带LD的第三保偏光纤(1-2-1)及带LD的第四保偏光纤(1-2-2)所引入量子信号能量大小可由BB84解码模块(8)所接收到的信号进行反馈,通过能量反馈信息将4路出射光的能量调节一致。2.根据权利要求1所述的一种四路同轴的的自由空间量子通信编码装置,其特征在于:所述的BB84偏振编码模块(1)由带LD的第一保偏光纤(1-1-1)、带LD的第二保偏光纤(1-1-2)、带LD的第三保偏光纤(1-2-1)及带LD的第四保偏光纤(1-2-2)、第一渥拉斯顿棱镜(1-1)、第二渥拉斯顿棱镜(1-2)、消偏振BS(1-3)、准直透镜(1-4)及PIN管(1-5)组成。所述的第一渥拉斯顿棱镜(1-1)将带LD的第一保偏光纤(1-1-1)、带LD的第二保偏光纤(1-1-2)输出的两束正交偏振光进行合束;所述的第二渥拉斯顿棱镜(1-2)将带LD的第三保偏光纤(1-2-1)、带LD的第四保偏光纤(1-2-2)输出的两束正交偏振光进行合束;所述的消偏振BS(1-3)具备保偏功能,0°、90°、+45°和-45线偏光经过BS(1-3)的消光比优于2000:1,同时经过第一渥拉斯顿棱镜(...

【专利技术属性】
技术研发人员:吴金才何志平王天洪舒嵘王建宇
申请(专利权)人:中国科学院上海技术物理研究所
类型:发明
国别省市:上海,31

网友询问留言 已有0条评论
  • 还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。

1