一种解时分复用的装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种解时分复用的装置。解时分复用的装置包括光探测单元，接收时分复用光并进行探测，并将时分复用光转化为时分复用电信号；时钟分配单元，包括一路信号输入端口，两路或两路以上信号输出端口，可以将输入的电信号经过分频后通过不同的输出端口进行输出；可编程单元，其经配置可以发出用于探测同步电信号的第一控制信号，用于探测经典电信号的第二控制信号；第一逻辑单元以及第二逻辑单元，均包括两路或两路以上信号输入端口，一路信号输出端口，可以进行逻辑运算。本实用新型专利技术系统结构相简单，降低了应用成本；提高了经典信号、同步信号的成码率；有效降低系统拉曼散射对于量子光的影响，从而提高了量子密钥的成码率。

【技术实现步骤摘要】
一种解时分复用的装置
本技术涉及量子保密通信
，特别地涉及一种解时分复用的装置。
技术介绍
量子保密通信技术作为在量子力学、现代通信以及现代密码学等基础上发展出来的新兴技术，基于量子力学的基本原理，利用“一次一密”的方式对信息进行加密，具有不可破译的特性，拥有无可比拟的安全优势。量子密钥分发(QuantumKeyDistribution，QKD)技术是量子保密通信关键技术。现阶段对量子密钥分发技术的重点研究问题之一是如何利用现有的光纤通信网络实现量子密钥的分发。现有技术中，有一种利用了时分复用技术的量子密钥分发技术实现了利用现有的光纤通信网络进行量子密钥分发，现有技术的接收端接收到发送端的信号光后需要由解时分复用装置进行解时分复用，图1示出了现有技术的解时分复用装置结构示意图。如图1所示的现有技术接收端的解时分复用装置接收到发送端的光信号后，其解时分复用过程，首先是由分光装置对时分复用光进行分光，然后再通过信道把分光后的信号光传输到同步光探测器、经典光探测器以及量子密钥探测器，以通过分别对信号光进行探测，得到同步信号、经典信号以及量子密钥。这样的解时分复用装置，会产生以下的技术问题。第一，现有技术的解时分复用装置需要分光装置，同步光和经典光需要不同的光探测器分别探测，使得装置结构复杂，成本较高；第二，现有技术中先通过分光再分别通过对同步光、经典光进行探测，得到同步信号、经典信号，由于分光过程会造成光的衰减或者相移，会使得同步信号、经典信号的成码率降低；第三，在分光的过程会对光强产生较大的衰减作用，因此需要发射端发出较强的光，而拉曼散射噪声与光强是成正相关的关系，因此会产生较强的拉曼散射作用，从而使得量子密钥成码率低。
技术实现思路
针对现有技术中存在的技术问题，本技术提出一种解时分复用的装置，包括：光探测单元，其经配置以接收时分复用光并进行探测，并将所述时分复用光转化为时分复用电信号；时钟分配单元，包括一路信号输入端口，两路或两路以上信号输出端口，其经配置以接收所述时分复用电信号经过分配后形成第一时分复用信号，第二时分复用信号，并输出；可编程单元，其经配置可以发出用于探测同步电信号的第一控制信号，用于探测经典电信号的第二控制信号；第一逻辑单元，包括两路或两路以上信号输入端口，一路信号输出端口，具有逻辑运算功能，其经配置以接收所述第一时分复用信号，所述第一控制信号，并经处理发出所述同步电信号；第二逻辑单元，包括两路或两路以上信号输入端口，一路信号输出端口，具有逻辑运算功能，其经配置以接收所述第二时分复用信号，所述第二控制信号，并经处理发出所述经典电信号。如上所述的解时分复用的装置，所述时钟分配单元进一步为时钟分配器。如上所述的解时分复用的装置，所述可编程单元进一步可以包括：控制芯片，其经配置以对信号生成装置或延时装置发出运行指令；信号生成装置，其经配置以接收所述控制芯片的运行指令，生成电信号；延时装置，其经配置以接收所述控制芯片的运行指令，所述信号生成装置生成的所述电信号，根据接收到的所述运行指令对接收到的所述电信号进行延时操作。如上所述的解时分复用的装置，所述光探测单元进一步为PN结型光探测器，或为PIN型光探测器，或为雪崩光电二极管(APD)探测器，或为拉通型雪崩光电二极管(RAPD)探测器。如上所述的解时分复用的装置，所述第一逻辑单元或所述第二逻辑单元进一步为逻辑芯片。如上所述的解时分复用的装置，所述第一逻辑单元或所述第二逻辑单元可以是与门电路、或门电路或非门电路、与非门电路、或非门电路、异或门电路以及同或门电路中的任意一种。如上所述的解时分复用的装置，所述第一逻辑单元或所述第二逻辑单元进一步为与门电路。如上所述的解时分复用的装置，所述第一时分复用电信号以及所述第二时分复用电信号的信号特征，与所述时分复用电信号的信号特征一致。本技术的一种解时分复用的装置，取消了现有技术中的分光装置，由一个光探测单元就可以实现对于经典光和同步光的探测，使得系统结构相简单，降低了应用成本。本技术相对现有技术，先是对时分复用光进行探测，得到时分复用电信号再通过逻辑单元的处理得到同步电信号以及经典电信号，处理电信号相对于光信号，更为简便，并且精度更高，可以提高信号的成码率。还有就是由于分光装置的取消，使得发送端在发送信号光时的光强相比现有技术而言可以降低，因此可以有效降低系统拉曼散射对于量子光的影响，从而提高了量子密钥的成码率。附图说明图1示出了现有技术的时分复用量子密钥分发系统的解时分复用装置的结构示意图；图2示出了根据本技术的发送端的一个示例性实施例的简要结构示意图；图3示出了根据本技术的发送端的信号时隙调制示意图；图4示出了根据本技术的接收端的一个示例性实施例的简要结构示意图；图5示出了根据本技术的解时分复用的装置的一个示例性实施例的结构示意图；图6示出了根据本技术的解时分复用装置的初始化阶段示意图；图7示出了根据本技术的解时分复用装置的初始化阶段信号示意图；图8示出了根据本技术的解时分复用装置的工作阶段示意图；图9示出了根据本技术的解时分复用装置的工作阶段的信号示意图。具体实施方式为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。在以下的详细描述中，可以参看作为本申请一部分用来说明本申请的特定实施例的各个说明书附图。在附图中，相似的附图标记在不同图式中描述大体上类似的组件。本申请的各个特定实施例在以下进行了足够详细的描述，使得具备本领域相关知识和技术的普通技术人员能够实施本申请的技术方案。图2示出了根据本技术的发送端的一个示例性实施例的简要结构示意图。通过图2的实施例，能够简要地说明本技术发送端的基本结构。如图2所示，本技术的发送端可以包括量子密钥编码单元101，第一激光器103，第一波分复用单元201。在一些实施例中，量子密钥编码单元101可以接收光信号进行量子密钥编码并将编码后形成的量子信号以量子光的形式进行发送的装置，量子密钥编码单元101可以是偏振编码装置、时间编码装置、相位编码装置或者时间相位编码装置，优选地为时间相位编码装置。量子密钥编码单元101进行量子密钥编码的概率是随机的，在完成量子密钥编码后，以周期为t的波长为λ1的量子光的形式发出，周期t的数值范围为5ns≤t≤60ns。量子密钥编码单元101可以包括编码制备装置，接收光信号进行量子密钥编码；可以包括诱骗态制备装置，进行诱骗态制备；可以包括单光子制备装置，进行单光子制备。在一些实施例中，第一激光器103可以发本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种解时分复用的装置，其特征是，包括：/n光探测单元，其经配置以接收时分复用光并进行探测，并将所述时分复用光转化为时分复用电信号；/n时钟分配单元，包括一路信号输入端口，两路或两路以上信号输出端口，其经配置以接收所述时分复用电信号经过分配后形成第一时分复用信号，第二时分复用信号，并输出；/n可编程单元，其经配置可以发出用于探测同步电信号的第一控制信号，用于探测经典电信号的第二控制信号；/n第一逻辑单元，包括两路或两路以上信号输入端口，一路信号输出端口，具有逻辑运算功能，其经配置以接收所述第一时分复用信号，所述第一控制信号，并经处理发出所述同步电信号；/n第二逻辑单元，包括两路或两路以上信号输入端口，一路信号输出端口，具有逻辑运算功能，其经配置以接收所述第二时分复用信号，所述第二控制信号，并经处理发出所述经典电信号。/n

【技术特征摘要】
1.一种解时分复用的装置，其特征是，包括：
光探测单元，其经配置以接收时分复用光并进行探测，并将所述时分复用光转化为时分复用电信号；
时钟分配单元，包括一路信号输入端口，两路或两路以上信号输出端口，其经配置以接收所述时分复用电信号经过分配后形成第一时分复用信号，第二时分复用信号，并输出；
可编程单元，其经配置可以发出用于探测同步电信号的第一控制信号，用于探测经典电信号的第二控制信号；
第一逻辑单元，包括两路或两路以上信号输入端口，一路信号输出端口，具有逻辑运算功能，其经配置以接收所述第一时分复用信号，所述第一控制信号，并经处理发出所述同步电信号；
第二逻辑单元，包括两路或两路以上信号输入端口，一路信号输出端口，具有逻辑运算功能，其经配置以接收所述第二时分复用信号，所述第二控制信号，并经处理发出所述经典电信号。


2.根据权利要求1所述的解时分复用的装置，其特征是，所述时钟分配单元进一步为时钟分配器。


3.根据权利要求1所述的解时分复用的装置，其特征是，所述可编程单元进一步可以包括：
控制芯片，其经配置以对信号生成装置或延时装置发出运行指令；
信号生成装置...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈柳平，王其兵，万相奎，李杨，
申请(专利权)人：国开启科量子技术北京有限公司，
类型：新型
国别省市：北京;11