直流调制量子密钥分发相位解码方法和装置及相应系统制造方法及图纸

本发明专利技术提出基于偏振正交旋转反射的直流调制量子密钥分发相位解码方法和装置及相应系统。该方法包括：将输入光脉冲分束为第一和第二路光脉冲；分别对第一和第二路光脉冲进行相位解码。对每路光脉冲进行相位解码包括：将该路光脉冲经分束器分束为两路子光脉冲，及分别沿两条子光路传输这两路子光脉冲并将它们作相对延时后分别经两个反射装置反射回分束器供合束输出，其中每路子光脉冲经相应反射装置反射时其两个正交偏振态作偏振正交旋转反射，对第一路光脉冲分束得到的两路子光脉冲中之一和/或对第二路光脉冲分束得到的两路子光脉冲中之一进行直流相位调制。本发明专利技术提供了一种易于实现和应用的抗偏振诱导衰落的相位编码量子密钥分发解码方案。

【技术实现步骤摘要】
直流调制量子密钥分发相位解码方法和装置及相应系统
本专利技术涉及光传输保密通信
，尤其涉及一种基于偏振正交旋转反射的直流调制量子密钥分发相位解码方法、装置及包括该装置的量子密钥分发系统。
技术介绍
量子保密通信技术是量子物理与信息科学相结合的前沿热点领域。基于量子密钥分发技术和一次一密密码原理，量子保密通信可在公开信道实现信息的安全传输。量子密钥分发基于量子力学海森堡不确定关系、量子不可克隆定理等物理原理，能够实现在用户之间安全地共享密钥，并可以检测到潜在的窃听行为，可应用于国防、政务、金融、电力等高安全信息传输需求的领域。目前，量子密钥分发的编码方案主要采用偏振编码和相位编码。地面量子密钥分发主要基于光纤信道传输，而光纤制作存在截面非圆对称、纤芯折射率沿径向不均匀分布等非理想情况，并且光纤在实际环境中受温度、应变、弯曲等影响，会产生随机双折射效应。采用偏振编码时，受光纤随机双折射的影响，偏振编码的量子态经长距离光纤传输后到达接收端时，光脉冲偏振态会发生随机变化，造成误码率升高，导致需要增加纠偏设备，增加了系统复杂度和成本，且对于架空光缆、路桥光缆等强干扰情况难以实现稳定应用。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于偏振正交旋转反射的直流调制量子密钥分发相位解码方法，其特征在于，所述方法包括：将入射的任意偏振态的一路输入光脉冲分束为第一路光脉冲和第二路光脉冲；以及分别对所述第一路光脉冲和第二路光脉冲按照量子密钥分发协议进行相位解码，其中，分别对所述第一路光脉冲和第二路光脉冲按照量子密钥分发协议进行相位解码包括：对于所述第一路光脉冲和第二路光脉冲中的每一路光脉冲，将该路光脉冲经分束器分束为两路子光脉冲；以及分别沿两条子光路传输所述两路子光脉冲，并将所述两路子光脉冲进行相对延时后分别经两个反射装置反射回所述分束器以由所述分束器合束输出，其中，对于所述两路子光脉冲中的每一路子光脉冲：该路子光脉冲经所...

【技术特征摘要】
1.一种基于偏振正交旋转反射的直流调制量子密钥分发相位解码方法，其特征在于，所述方法包括：将入射的任意偏振态的一路输入光脉冲分束为第一路光脉冲和第二路光脉冲；以及分别对所述第一路光脉冲和第二路光脉冲按照量子密钥分发协议进行相位解码，其中，分别对所述第一路光脉冲和第二路光脉冲按照量子密钥分发协议进行相位解码包括：对于所述第一路光脉冲和第二路光脉冲中的每一路光脉冲，将该路光脉冲经分束器分束为两路子光脉冲；以及分别沿两条子光路传输所述两路子光脉冲，并将所述两路子光脉冲进行相对延时后分别经两个反射装置反射回所述分束器以由所述分束器合束输出，其中，对于所述两路子光脉冲中的每一路子光脉冲：该路子光脉冲经所述两个反射装置中的相应反射装置反射时该路子光脉冲的两个正交偏振态作偏振正交旋转反射，使得经由所述相应反射装置的反射后，该路子光脉冲的每个正交偏振态变换成与其正交的偏振态，其中，在分别对所述第一路光脉冲和第二路光脉冲按照量子密钥分发协议进行相位解码的过程中：在所述分束器分束至所述分束器合束期间，对所述第一路光脉冲分束得到的两路子光脉冲中至少之一按照量子密钥分发协议进行直流相位调制，和/或对所述第二路光脉冲分束得到的两路子光脉冲中至少之一按照量子密钥分发协议进行直流相位调制。2.根据权利要求1所述的基于偏振正交旋转反射的直流调制量子密钥分发相位解码方法，其特征在于，所述两个反射装置为圆偏振正交旋转反射装置。3.根据权利要求2所述的基于偏振正交旋转反射的直流调制量子密钥分发相位解码方法，其特征在于，所述两个反射装置各包括反射镜。4.根据权利要求1至3中任一项所述的基于偏振正交旋转反射的直流调制量子密钥分发相位解码方法，其特征在于，所述分束器是圆保偏分束器。5.根据权利要求1所述的基于偏振正交旋转反射的直流调制量子密钥分发相位解码方法，其特征在于，所述两个反射装置为线偏振正交旋转反射装置。6.根据权利要求5所述的基于偏振正交旋转反射的直流调制量子密钥分发相位解码方法，其特征在于，所述两个反射装置各包括反射镜和四分之一波片，所述反射镜在所述四分之一波片后端与所述四分之一波片一体地形成，其中所述两路子光脉冲各自的两个正交偏振态之一的极化方向与所述四分之一波片的快轴或慢轴的夹角为45度。7.根据权利要求1或5或6所述的基于偏振正交旋转反射的直流调制量子密钥分发相位解码方法，其特征在于，所述分束器是线保偏分束器。8.根据权利要求1所述的基于偏振正交旋转反射的直流调制量子密钥分发相位解码方法，其特征在于，所述两个反射装置为椭圆偏振正交旋转反射装置。9.根据权利要求1或8所述的基于偏振正交旋转反射的直流调制量子密钥分发相位解码方法，其特征在于，所述分束器是椭圆保偏分束器。10.根据权利要求1至9中任一项所述的基于偏振正交旋转反射的直流调制量子密钥分发相位解码方法，其特征在于，对于所述两路子光脉冲中的每一路子光脉冲：保持该路子光脉冲的两个正交偏振态在所述分束器分束至所述相应反射装置反射期间保持不变，且在所述相应反射装置反射至所述分束器合束期间保持不变。11.根据权利要求1所述的基于偏振正交旋转反射的直流调制量子密钥分发相位解码方法，其特征在于，所述两个反射装置各包括90度旋转法拉第反射镜，所述分束器是保偏分束器或非保偏分束器。12.一种基于偏振正交旋转反射的直流调制量子密钥分发相位解码装置，其特征在于，所述相位解码装置包括：前置分束器，用于将入射的任意偏振态的一路输入光脉冲分束为第一路光脉冲和第二路光脉冲；与所述前置分束器光耦合的第一相位解码器，用于对所述第一路光脉冲进行相位解码；以及，与所述前置分束器光耦合的第二相位解码器，用于对所述第二路光脉冲进行相位解码，所述第一相位解码器包括第一分束器、两个第一反射装置以及与所述第一分束器光耦合并分别与所述两个第一反射装置光耦合的两条第一子光路，其中所述第一分束器用于将所述第一路光脉冲分束为两路第一子光脉冲；所述两条第一子光路用于分别传输所述两路第一子光脉冲，并用于实现所述两路第一子光脉冲的相对延时；所述两个第一反射装置用于分别将来自所述第一分束器的经所述两条第一子光路传输来的所述两路第一子光脉冲反射回所述第一分束器以由所述第一分束器合束输出；其中，所述两个第一反射装置被构造成使得，对于所述两路第一子光脉冲中的每一路第一子光脉冲：该路第一子光脉冲经所述两个第一反射装置中的相应第一反射装置反射时该路第一子光脉冲的两个正交偏振态作偏振正交旋转反射，使得经由所述相应第一反射装置的反射后，该路第一子光脉冲的每个正交偏振态变换成与其正交的偏振态，所述第二相...

【专利技术属性】
技术研发人员：许华醒，
申请(专利权)人：中国电子科技集团公司电子科学研究院，
类型：发明
国别省市：北京,11