基于时序合成技术的弱相干脉冲整流器制造技术

本发明专利技术公开了一种基于时序合成技术的弱相干脉冲整流方法、装置及存储介质，通过光学分束器将入射弱相干脉冲序列等概率分离至空间多路，或入射多个弱相干脉冲序列，利用硅基波导等光学传输器件实现各路径光程的精确控制，将多路弱相干脉冲序列通过定向耦合器等器件耦合进入同一硅基波导等光学传输器件，实现弱相干脉冲序列重复频率的成倍提升。本发明专利技术可用于降低弱相干脉冲序列中双光子态脉冲比重、提升弱相干脉冲序列事件分辨率、降低基于弱相干脉冲量子通信系统被分光子流技术攻击概率等。

【技术实现步骤摘要】
基于时序合成技术的弱相干脉冲整流器
本专利技术属于量子光学、微纳光子器件
，具体是指一种基于时序合成技术的弱相干脉冲整流方法、装置及存储介质。
技术介绍
弱相干脉冲(Weak-coherentpulses,WCP)光源是一种在量子光学领域特别是量子通信领域得到广泛应用的非经典光源，通常通过可调衰减器衰减激光脉冲序列功率获得。当单脉冲平均光子数衰减至小于1时，弱相干脉冲呈现出与相干脉冲不同的光子态特性，即脉冲时序位置的光子随机呈现真空态(无光子)、单光子态和多光子态，单脉冲光子数近似满足泊松分布。一些量子通信系统利用单光子脉冲的随机分布特性进行实时密钥分配，并在海森堡测不准原理的影响下最大程度上保证量子通信系统的安全。然而，弱相干脉冲序列中的多光子脉冲可能在通信传输过程中被分光设备截获，造成量子密钥的安全隐患。因此，降低弱相干脉冲序列中的多光子态权重，是获得接近理想量子光源的重要研手段。另一方面，弱相干脉冲序列的重复频率决定于激光脉冲序列重复频率；弱相干脉冲序列时间复用密度提升可通过提高激光脉冲序列重复频率实现，也可通过时序合成技术实现。时序合成是一种广泛应用于经典光源的技术，其本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于时序合成技术的弱相干脉冲整流方法，其特征在于所述方法包括：步骤一、将入射弱相干脉冲序列等概率拆分至多个空间路径；步骤二、将多路弱相干脉冲序列依次耦合进入同一路径；步骤三、通过时序合成技术控制各弱相干脉冲序列时间特性，实现输出弱相干脉冲序列重复频率的成倍提升。

【技术特征摘要】
1.一种基于时序合成技术的弱相干脉冲整流方法，其特征在于所述方法包括：步骤一、将入射弱相干脉冲序列等概率拆分至多个空间路径；步骤二、将多路弱相干脉冲序列依次耦合进入同一路径；步骤三、通过时序合成技术控制各弱相干脉冲序列时间特性，实现输出弱相干脉冲序列重复频率的成倍提升。2.根据权利要求1所述的基于时序合成技术的弱相干脉冲整流方法，其特征在于，所述方法具体为将一路弱相干脉冲序列等概率分离至多路，并以一定几率拆分其中多光子态光子，使对应脉冲中的多个光子沿不同路径传输；将多路弱相干脉冲序列分别耦合进入输出波导，通过各路径波导引入的光学长度差，将各路弱相干脉冲序列按时间顺序等间隔合成，提升输出弱相干脉冲序列重复频率的同时降低多光子态光子比例。3.根据权利要求1或2所述的基于时序合成技术的弱相干脉冲整流方法，其特征在于，所述方法将分离的弱相干脉冲序列由多根硅基波导传输，并依次耦合进入同一根波导内；各硅基波导引入的时间延迟可预先设定并通过可调谐光学延迟线调节，以保证空间分离的各路弱相干脉冲序列到达时间窗不产生重叠。4.根据权利要求1或2所述的基于时序合成技术的弱相干脉冲整流方法，其特征在于，所述方法将多路重复频率相同的单光子光源序列耦合进入多根硅基波导，通过控制各单光子序列的到达时间，使最终输出的单光子序列到达时间窗不产生重叠。5.根据权利要求1-4之一所述的基于时序合成技术的弱相干脉冲整流方法，其特征在于，所述方法具体执行如下：设弱相干脉冲序列的单脉冲平均光子数为μ，弱相干脉冲整流器端口数为N，则n光子态出现的概率概率随多光子态光子数目呈泊松分布；双光子态光子从两个不同输出端输出的概率为(N-1)/N(2)，三光子态光子从三个不同输出端输出的概率为(N-1)(N-2)/N2(3)，以此类推，则n光子态光子从n个不同输出端(n&l...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨林，郭凯，许波，曹毅宁，刘轩铭，
申请(专利权)人：军事科学院系统工程研究院网络信息研究所，
类型：发明
国别省市：北京,11