光量子编码装置、方法、量子通信系统及诱骗态光源制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种新型的光量子编码装置、方法、量子通信系统及可用于诱骗态编码的光源结构。其中，光量子编码装置包括光源、保偏分束单元、合束单元、时间选通单元、延迟补偿单元及多个具有不同光程的第一光路。保偏分束单元将线偏振脉冲光分束成多个分量，并使这些分量分别沿某个第一光路朝合束单元传播。合束单元将这些分量合束，其中这些分量具有彼此不同的偏振态。时间选通单元随机选择合束光中的一个分量通过。延迟补偿单元为选择通过的分量提供时间延迟补偿，以使这些分量在系统周期内时序对准。

Quantum communication system and decoy state light source

【技术实现步骤摘要】
光量子编码装置、方法、量子通信系统及诱骗态光源
本专利技术涉及量子保密通信领域，特别是提供了一种基于时分复用的光量子编码装置、方法、量子通信系统及诱骗态光源。
技术介绍
量子保密通信是不同于经典通信的一种保密通信方式，能够在通信双方之间产生完全一致的无条件安全的密钥，该密钥可通过“一次一密”的方式加密经典信息，即能够保证信息传递的高安全性，因而受到广泛关注。光量子态的制备(编码)主要包括两种方法：一种是通过编码光子态的偏振信息实现量子密钥分发，另一种是通过编码光子态的相位信息(含时间-相位信息)。基于BB84协议的偏振编码方案中，包含一对正交偏振态的基矢和另一对正交偏振态的基矢加载在光子态上，两对基矢之间的夹角保持为45°。具体实现该编码方案通常包括采用多激光器的被动编码方案和采用偏振调制技术的单激光器主动编码方案。多激光器方案可以如图1所示，激光器(LD)发出的光脉冲经不同路径后得到不同的特定偏振态，通过控制激光器的发光与否，实现所需偏振态的制备。光脉冲经保偏耦合器(例如保偏光纤分束器PMBS)合束，再经可调衰减器(VOA)衰减至单光本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于时分复用的光量子编码装置，其包括光源、保偏分束单元、合束单元、时间选通单元、延迟补偿单元、以及用于连接所述保偏分束单元和所述合束单元的多个第一光路；/n所述光源用于生成线偏振脉冲光；/n所述保偏分束单元用于将所述线偏振脉冲光分束成多个线偏振脉冲光分量；/n所述多个线偏振脉冲光分量分别沿所述多个第一光路中的一个朝向所述合束单元传播，其中，所述多个第一光路被设置成具有彼此不同的光程；/n所述合束单元被设置用于将所述线偏振脉冲光分量合束形成合束光，其中，所述合束光中的所述多个线偏振脉冲光分量具有彼此不同的偏振态；/n所述时间选通单元被设置成根据随机信号随机地选择所述合束光中的所述多个线偏...

【技术特征摘要】
1.一种基于时分复用的光量子编码装置，其包括光源、保偏分束单元、合束单元、时间选通单元、延迟补偿单元、以及用于连接所述保偏分束单元和所述合束单元的多个第一光路；
所述光源用于生成线偏振脉冲光；
所述保偏分束单元用于将所述线偏振脉冲光分束成多个线偏振脉冲光分量；
所述多个线偏振脉冲光分量分别沿所述多个第一光路中的一个朝向所述合束单元传播，其中，所述多个第一光路被设置成具有彼此不同的光程；
所述合束单元被设置用于将所述线偏振脉冲光分量合束形成合束光，其中，所述合束光中的所述多个线偏振脉冲光分量具有彼此不同的偏振态；
所述时间选通单元被设置成根据随机信号随机地选择所述合束光中的所述多个线偏振脉冲光分量中的一个通过；并且，
所述延迟补偿单元被设置用于根据所述随机信号为由所述时间选通单元选择通过的所述线偏振脉冲光分量提供时间延迟补偿，以使所述线偏振脉冲光分量在系统周期内时序对准。


2.如权利要求1所述的光量子编码装置，其中，所述时间选通单元包括电吸收调制器、光开关和强度调制器中的一个；并且/或者，所述延迟补偿单元包括可调光纤延时器；并且/或者，所述随机信号是基于随机数发生器生成的随机数的。


3.如权利要求1所述的光量子编码装置，其中，所述第一光路中的第i+1条与第i条之间具有相同的光程差，其中i∈[1,k-1]，k为所述第一光路的总数量。


4.如权利要求1所述的光量子编码装置，其中，所述保偏分束单元被设置成将所述线偏振脉冲光分为4个所述线偏振脉冲光分量；并且，
所述合束单元被设置成将所述4个线偏振脉冲光分量进行合束，且包括第一偏振分束器、第二偏振分束器和保偏光纤分束器，所述保偏光纤分束器的合束端为单模光纤。


5.如权利要求4所述的光量子编码装置，其中，所述第一偏振分束器被设置成将所述4个线偏振脉冲光分量中的2个进行合束，并使它们具有彼此垂直的偏振态；
所述第二偏振分束器被设置成将所述4个线偏振脉冲光分量中的另两个进行合束，并使它们具有彼此垂直的偏振态；以及
所述保偏光纤分束器被设置成将所述第一和第二偏振分束器分别输出的合束光进行合束，其中，所述第一和第二偏振分束器输出的合束光之一中的所述线偏振脉冲光分量的偏振态在所述保偏光纤分束器处发生45度旋转。


6.如权利要求1所述的光量子编码装置，其中，所述保偏分束单元被设置成将所述线偏振脉冲光分为2个所述线偏振脉冲光分量；并且，
所述合束单元被设置成将所述2个线偏振脉冲光分量进行合束，且包括保偏光纤分束器，所述保偏光纤分束器的合束端为单模光纤。


7.如权利要求6所述的光量子编码装置，其中，所述线偏振脉冲光分量中的一个的偏振态在所述保偏光纤分束器处发生45度旋转。


8.如权利要求1所述的光量子编码装置，其中，所述保偏分束单元被设置成将所述线偏振脉冲光分为6个所述线偏振脉冲光分量；并且，
所述合束单元被设置成将所述6个线偏振脉冲光分量进行合束，且包括第一偏振分束器、第二偏振分束器、第三偏振分束器、保偏光纤分束器、合束器、以及偏振变换单元，所述保偏光纤分束器的合束端为单模光纤。


9.如权利要求8所述的光量子编码装置，其中，所述第一偏振分束器被设置成将所述6个线偏振脉冲光分量中的两个进行合束，并使它们具有彼此垂直的偏振态；
所述第二偏振分束器被设置成将所述6个线偏振脉冲光分量中的另两个进行合束，并使它们具有彼此垂直的偏振态；
所述第三偏...

【专利技术属性】
技术研发人员：陶俊，李东东，唐世彪，刘仁德，
申请(专利权)人：科大国盾量子技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽;34