光脉冲与电脉冲的时域校准装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种光脉冲与电脉冲的时域校准装置及方法，本发明专利技术技术方案通过上位机可以自动下发多个不同的延时值，并在不同的延时值下，绘制强度调制装置输出的光脉冲功率与所下发的延时值的曲线，基于所述曲线获取目标延时值，进而可以基于所述目标延时值，将两个所述电触发信号中对应较短路径时间的一个所述电触发信号进行延时。可见，本发明专利技术技术方案可以实现量子密钥分发系统中光脉冲和电脉冲在相位调制器自动对准，操作简单，工作量小，效率高。

【技术实现步骤摘要】
光脉冲与电脉冲的时域校准装置及方法
本专利技术涉及量子通信
，更具体的说，涉及一种光脉冲与电脉冲的时域校准装置及方法。
技术介绍
量子通信作为一项战略性尖端技术，在国家安全、军事、金融、能源等领域有着重大的应用价值和前景，而量子密钥分发技术是量子通信的一项关键技术。基于诱骗态协议的量子密钥分发技术，其现实安全性也已得到广泛认可。目前量子密钥分发已经成为一门成熟的学科，由实验室阶段走向工程化应用阶段。在量子密钥分发系统中，需要对信号光脉冲进行强度调制。现有技术中，对信号光脉冲进行强度调制时，需要手动设置延时值，以实现光脉冲和电脉冲在相位调制器对准，操作复杂，工作量大，效率低。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术技术方案提供了一种光脉冲与电脉冲的时域校准装置及方法，可以实现光脉冲和电脉冲在相位调制器自动对准，操作简单，工作量小，效率高。为了实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种光脉冲与电脉冲的时域校准装置，所述时域校准装置用于强度调制装置，所述强度调制装置用于对入射光脉冲进行强度调制，将所述光脉冲分为两个光脉冲分量，对一个光脉冲分量加载脉冲电压，将两个所述光脉冲分量调制出相位差后，输出两个光脉冲分量的合成光脉冲；所述时域校准装置包括：上位机、控制电路、激光器驱动芯片以及脉冲电压产生芯片；所述上位机用于通过所述控制电路为所述激光器驱动芯片配置激光器的驱动参数，为所述脉冲电压产生芯片配置脉冲电压参数；所述激光器用于出射所述光脉冲；所述控制电路用于获取所述上位机下发的延时值，基于所述延时值产生两个电触发信号；一个所述电触发信号用于驱动所述激光器驱动芯片产生驱动信号，所述驱动信号用于驱动所述激光器发射所述光脉冲；另一个所述电触发信号用于驱动所述脉冲电压产生芯片产生脉冲电压，所述脉冲电压用于驱动相位调制器给一个所述光脉冲分量加载脉冲电压；所述上位机还用于在不同的延时值下，绘制所述强度调制装置输出的光脉冲功率与所下发的延时值的曲线，基于所述曲线获取目标延时值，基于所述目标延时值，通过所述控制电路将两个所述电触发信号中对应较短路径时间的一个所述电触发信号进行延时。优选的，在上述时域校准装置中，所述时域校准装置具有光电控制板，所述光电控制板设置有用于连接所述上位机的串口以及所述控制电路；所述激光驱动芯片、所述脉冲电压产生芯片以及所述激光器绑定在所述光电控制板上。优选的，在上述时域校准装置中，所述光电控制板上还绑定有SMA连接器，所述脉冲电压产生芯片通过所述SMA连接器与所述相位调制器连接。优选的，在上述时域校准装置中，所述光电控制板上还绑定有ADC以及PIN管，所述PIN管用于探测所述合成光脉冲的光功率，以生成表征所述光功率的电信号；其中，所述ADC用于对所述电信号进行模拟数字转换，以生成数字信号，将所述数字信号通过所述控制电路发送给所述上位机。优选的，在上述时域校准装置中，所述上位机用于选择对应较短路径时间的所述电触发信号进行延时。优选的，在上述时域校准装置中，所述上位机用于基于预设的初始延时值以及步长值依次下发多个延时值。优选的，在上述时域校准装置中，所述初始延时值为0，所述步长值为10ps-1000ps。优选的，在上述时域校准装置中，所述强度调制装置包括：环形器、分束器、延时器以及所述相位调制器；所述光脉冲入射所述环形器的第一端口，通过其第二端口入射所述分束器的第一端口；所述分束器将所述光脉冲分为两个光脉冲分量，一个所述光脉冲分量通过所述分束器的第二端口出射，依次通过所述延时器和所述相位调制器返回所述分束器的第三端口，另一个所述光脉冲分量通过所述分束器的第三端口出射，依次通过所述相位调制器和所述延时器返回所述分束器的第二端口；所述相位调制器用于对其中一个光脉冲分量加载所述脉冲电压；返回所述分束器的两个所述光脉冲分量在所述分束器合成形成所述合成光脉冲，通过所述分束器的第一端口入射所述环形器的第二端口，通过所述环形器的第三端口输出。优选的，在上述时域校准装置中，所述环形器、所述分束器、所述延时器以及所述相位调制器均为保偏器件。优选的，在上述时域校准装置中，所述延时器为光纤延时线。本专利技术还提供了一种光脉冲与电脉冲的时域校准方法，所述时域校准方法用于强度调制装置，所述强度调制装置用于对入射光脉冲进行强度调制，将该光脉冲分为两个光脉冲分量，对一个光脉冲分量加载脉冲电压后，将两个光脉冲分量合成输出；所述时域校准方法包括：进行参数配置，为激光器驱动芯片配置激光器的驱动参数，为脉冲电压产生芯片配置脉冲电压参数；所述激光器用于出射所述光脉冲；下发延时值，所述延时值用于改变两个电触发信号发出的相对时间；一个所述电触发信号用于驱动所述激光器驱动芯片产生驱动信号，所述驱动信号用于驱动所述激光器发射所述光脉冲；另一个所述电触发信号用于驱动所述脉冲电压产生芯片产生脉冲电压，所述脉冲电压用于驱动相位调制器给一个所述光脉冲分量加载脉冲电压；在不同的延时值下，绘制所述强度调制装置输出的光脉冲功率与所下发的延时值的曲线；基于所述曲线获取目标延时值；基于所述目标延时值，通过所述控制电路将两个所述电触发信号中对应较短路径时间的一个所述电触发信号进行延时。优选的，在上述时域校准方法中，所述下发延时值包括：基于预设的初始延时值以及步长值依次下发多个延时值。优选的，在上述时域校准方法中，所述通过所述控制电路将两个所述电触发信号中对应较短路径时间的一个所述电触发信号进行延时，包括：选择对应较短路径时间的所述电触发信号进行延时。通过上述描述可知，本专利技术技术方案提供的光脉冲与电脉冲的时域校准装置及方法中，通过上位机可以自动下发多个不同的延时值，并在不同的延时值下，绘制强度调制装置输出的光脉冲功率与所下发的延时值的曲线，基于所述曲线获取目标延时值，进而可以基于所述目标延时值，将两个所述电触发信号中对应较短路径时间的一个所述电触发信号进行延时。可见，本专利技术技术方案可以实现光脉冲和电脉冲在相位调制器自动对准，操作简单，工作量小，效率高。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。图1为本专利技术实施例提供的一种强度调制装置的结构示意图；图2为一种用于图1所示强度调制装置的时域校准装置的结构示意图；图3为本专利技术实施例提供的一种脉冲电压与光脉冲的时序图；图4为本专利技术实施例提供的一种光脉冲与电脉冲的时域校准装置的结构示意图；图5为本专利技术实施例提供的一种时域校准方法的方法流程图；图6为采用本专利技术实施例所述时域校准方法进行时域校准的流程图；图7为本专利技术实施例提供的一种本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种光脉冲与电脉冲的时域校准装置，其特征在于，所述时域校准装置用于强度调制装置，所述强度调制装置用于对入射光脉冲进行强度调制，将所述光脉冲分为两个光脉冲分量，对一个光脉冲分量加载脉冲电压，将两个所述光脉冲分量调制出相位差后，输出两个光脉冲分量的合成光脉冲；/n所述时域校准装置包括：上位机、控制电路、激光器驱动芯片以及脉冲电压产生芯片；/n所述上位机用于通过所述控制电路为所述激光器驱动芯片配置激光器的驱动参数，为所述脉冲电压产生芯片配置脉冲电压参数；所述激光器用于出射所述光脉冲；/n所述控制电路用于获取所述上位机下发的延时值，基于所述延时值产生两个电触发信号；一个所述电触发信号用于驱动所述激光器驱动芯片产生驱动信号，所述驱动信号用于驱动所述激光器发射所述光脉冲；另一个所述电触发信号用于驱动所述脉冲电压产生芯片产生脉冲电压，所述脉冲电压用于驱动相位调制器给一个所述光脉冲分量加载脉冲电压；/n所述上位机还用于在不同的延时值下，绘制所述强度调制装置输出的光脉冲功率与所下发的延时值的曲线，基于所述曲线获取目标延时值，基于所述目标延时值，通过所述控制电路将两个所述电触发信号中对应较短路径时间的一个所述电触发信号进行延时。/n...

【技术特征摘要】
1.一种光脉冲与电脉冲的时域校准装置，其特征在于，所述时域校准装置用于强度调制装置，所述强度调制装置用于对入射光脉冲进行强度调制，将所述光脉冲分为两个光脉冲分量，对一个光脉冲分量加载脉冲电压，将两个所述光脉冲分量调制出相位差后，输出两个光脉冲分量的合成光脉冲；
所述时域校准装置包括：上位机、控制电路、激光器驱动芯片以及脉冲电压产生芯片；
所述上位机用于通过所述控制电路为所述激光器驱动芯片配置激光器的驱动参数，为所述脉冲电压产生芯片配置脉冲电压参数；所述激光器用于出射所述光脉冲；
所述控制电路用于获取所述上位机下发的延时值，基于所述延时值产生两个电触发信号；一个所述电触发信号用于驱动所述激光器驱动芯片产生驱动信号，所述驱动信号用于驱动所述激光器发射所述光脉冲；另一个所述电触发信号用于驱动所述脉冲电压产生芯片产生脉冲电压，所述脉冲电压用于驱动相位调制器给一个所述光脉冲分量加载脉冲电压；
所述上位机还用于在不同的延时值下，绘制所述强度调制装置输出的光脉冲功率与所下发的延时值的曲线，基于所述曲线获取目标延时值，基于所述目标延时值，通过所述控制电路将两个所述电触发信号中对应较短路径时间的一个所述电触发信号进行延时。


2.根据权利要求1所述的时域校准装置，其特征在于，所述时域校准装置具有光电控制板，所述光电控制板设置有用于连接所述上位机的串口以及所述控制电路；
所述激光驱动芯片、所述脉冲电压产生芯片以及所述激光器绑定在所述光电控制板上。


3.根据权利要求2所述的时域校准装置，其特征在于，所述光电控制板上还绑定有SMA连接器，所述脉冲电压产生芯片通过所述SMA连接器与所述相位调制器连接。


4.根据权利要求2所述的时域校准装置，其特征在于，所述光电控制板上还绑定有ADC以及PIN管，所述PIN管用于探测所述合成光脉冲的光功率，以生成表征所述光功率的电信号；
其中，所述ADC用于对所述电信号进行模拟数字转换，以生成数字信号，将所述数字信号通过所述控制电路发送给所述上位机。


5.根据权利要求1所述的时域校准装置，其特征在于，所述上位机用于选择对应较短路径时间的所述电触发信号进行延时。


6.根据权利要求1所述的时域校准装置，其特征在于，所述上位机用于基于预设的初始延时值以及步长值依次下发多个延时值。


7.根据权利要求6所述的时域校准装置，其特征在于，所述初始延时值为0，所述步长值为10ps-1000ps。


8.根据...

【专利技术属性】
技术研发人员：李韬，刘炎，相耀，刘建宏，
申请(专利权)人：北京国盾量子信息技术有限公司，科大国盾量子技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11