多激光器的量子密钥分发装置及系统制造方法及图纸

一种多激光器的量子密钥分发装置及系统。该装置包括：相位调制光源、第一编码光源、第二编码光源、第一环形器、第二环形器、第一分束器和第二分束器；相位调制光源与第一分束器的入射端连接；第一分束器的反射端与第一环形器的第一端口连接，第一分束器的透射端与第二环形器的第一端口连接；第一编码光源与第一环形器的第二端口连接；第二编码光源与第二环形器的第二端口连接；第一环形器的第三端口和第二环形器的第三端口与第二分束器连接。本申请通过第一编码光源和第二编码光源输出用于编码调制的光脉冲，不再由单个激光器来完成多个状态的信号输出，降低了激光器部署的复杂度以及运行的处理开销，提高了系统的稳定性，从而提高通信传输效率。通信传输效率。通信传输效率。

【技术实现步骤摘要】
多激光器的量子密钥分发装置及系统


[0001]本申请涉及量子通信
，特别涉及一种多激光器的量子密钥分发装置及系统。

技术介绍

[0002]近年来，随着人们对信息安全的重视程度不断加深，量子保密通信作为通信
中重要技术也越发的收到人们的重视，尤其是量子密钥分发(Quantum Key Distribution，QKD)系统。
[0003]QKD系统主要包括发射机和接收机，分别对应于量子编码装置和解码装置。QKD系统中发射机的编码方式主要包括偏振编码、相位编码和时间相位编码等。其中，时间相位编码的方式是基于时间基矢和相位基矢来进行编码。采用时间相位编码的方式的发射机通常包括两种实现装置。一种是通过不等臂干涉仪产生两个脉冲，在由不等臂干涉仪和强度调制器对两个脉冲的光强和相位进行调制，从而完成编码。另一种是通过注入锁定的方式来实现相位编码。
[0004]相关技术中，无论是采用不等臂干涉仪的方式，还是采用注入锁定的方式，通常都是对单个激光器或单个光源所发出的信号光进行编码调制，而由于需要单个激光器来完成多个状态的信号的调制，导致激光器部署的复杂度以及运行的处理开销过高，进而影响系统的稳定性，导致通信传输效率过低。

技术实现思路

[0005]本申请提供了一种多激光器的量子密钥分发装置及系统，可用于解决相关技术中单个激光器来完成多个状态的信号的调制，导致激光器部署的复杂度以及运行的处理开销过高，进而影响系统的稳定性，导致通信传输效率过低的问题。
[0006]第一方面，本申请实施例提供一种多激光器的量子密钥分发装置，所述装置包括：相位调制光源、第一编码光源、第二编码光源、第一环形器、第二环形器、第一分束器和第二分束器；
[0007]所述相位调制光源与所述第一分束器的入射端连接，所述相位调制光源是输出用于固定相位差的激励脉冲的光源；
[0008]所述第一分束器的反射端与所述第一环形器的第一端口连接，所述第一分束器的透射端与所述第二环形器的第一端口连接；
[0009]所述第一编码光源与所述第一环形器的第二端口连接；
[0010]所述第二编码光源与所述第二环形器的第二端口连接；
[0011]所述第一环形器的第三端口和所述第二环形器的第三端口与所述第二分束器连接；
[0012]所述第二分束单元，用于耦合所述第一编码光源，和/或，所述第二编码光源输出的光脉冲。
[0013]可选地，所述装置还包括：第一相位调制器；
[0014]所述第一相位调制器的输入端与所述第一分束器的透射端连接，所述第一相位调制器的输出端与所述第二环形器的第一端口连接。
[0015]可选地，所述装置还包括：第二相位调制器；
[0016]所述第二相位调制器的输出端与所述第二分束器连接，所述第二相位调制器的输入端与所述第二环形器的第三端口连接。
[0017]可选地，所述第二分束器为偏振分束器。
[0018]第二方面，本申请实施例提供一种多激光器的量子密钥分发系统，所述系统包括发射机和接收机，所述发射机包括如上述第一方面所述的装置。
[0019]可选地，所述接收机包括第一探测单元，所述第一探测单元包括干涉仪和探测器，所述探测器的数量小于或等于2；
[0020]所述干涉仪中一端的分束器与量子信号的传输线路连接，另一端的分束器与所述探测器连接；
[0021]所述第一探测单元用于探测基于相位基准的信号，和/或，用于探测基于时间基准的信号。
[0022]可选地，所述干涉仪为不等臂干涉仪；
[0023]所述接收机还包括主动强度调制器，所述主动强度调制器位于所述干涉仪的长臂中。
[0024]可选地，所述接收机还包括第二探测单元和第三分束器，所述第二探测单元用于探测基于时间基准的信号；
[0025]所述第一探测单元和所述第二探测单元分别与所述第三分束器的反射端和透射端连接；
[0026]所述第二探测单元中的探测器的数量小于或等于2。
[0027]可选地，所述接收机还包括第二探测单元和第一光开关，所述第二探测单元用于探测基于时间基准的信号；
[0028]所述第一探测单元和所述第二探测单元分别与所述第一光开关连接；
[0029]所述第二探测单元中的探测器的数量小于或等于2。
[0030]本申请提供的方案中，通过两个光源：第一编码光源和第二编码光源来输出用于编码调制的光脉冲，不再由单个激光器来完成多个状态的信号的调制。每个光源的激光器仅需要输出单一状态的信号即可，降低了激光器部署的复杂度以及运行的处理开销，提高了系统的稳定性，从而提高通信传输的效率。
附图说明
[0031]为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例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申请的一些实施例，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，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0032]图1是本申请一个实施例提供的多激光器的量子密钥分发装置的示意图；
[0033]图2是本申请一个实施例提供的基于时间基准和相位基准的信号示意图；
state protocal)或简化版BB84协议(Simplified BB84 Protocal)的量子密钥发射机中，发射机发出的脉冲对序列包括3种状态的信号，分别是基于时间基准的|Φ>
+
和|Φ>-，以及基于相位基准的|Ψ>
+
或|Ψ>-，即两时间一相位；或者，分别是基于时间基准的|Φ>
+
或|Φ>-，以及基于相位基准的|Ψ>
+
和|Ψ>-，即两相位一时间。可选地，上述图1示出的量子密钥分发装置10可用于两时间一相位的量子密钥发射机。
[0050]在量子密钥分发装置10中，相位调制光源101所发出的光脉冲是用于固定上述发射机发出的是脉冲对中脉冲的相位差的激励脉冲，即用于将基于相位基准的脉冲对内的相位差固定为0。相位调制光源101输出的激励脉冲经过第一分束器106的分束，形成两个脉冲，分别通过第一环形器104和第二环形器105注入第一编码光源102和第二编码光源103。第一编码光源102是输出单个系统周期中位于第一时间仓的光脉冲的光源。第二编码光源103是输出单个系统周期中位于第二时间仓的光脉冲的光源。需要说明的是，第一编码光源102也可用于输出单个系统周期中位于第二时间仓的光脉冲，此时，第二编码光源103用于输出单个系统周期中位于第一时间仓的光脉冲。相位调制光源101发出的激励脉冲的脉宽大于单个上述系统周期。在装置运作时，可以通过调节相位调制光源101、第一编码光源102和第二编码光源103的相对延时，使得相位调制光源101输出的激励脉冲同时覆盖第一编码光源102和第二编码光源103在单个系统周期中输出本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种多激光器的量子密钥分发装置，其特征在于，所述装置包括：相位调制光源、第一编码光源、第二编码光源、第一环形器、第二环形器、第一分束器和第二分束器；所述相位调制光源与所述第一分束器的入射端连接，所述相位调制光源是输出用于固定相位差的激励脉冲的光源；所述第一分束器的反射端与所述第一环形器的第一端口连接，所述第一分束器的透射端与所述第二环形器的第一端口连接；所述第一编码光源与所述第一环形器的第二端口连接；所述第二编码光源与所述第二环形器的第二端口连接；所述第一环形器的第三端口和所述第二环形器的第三端口与所述第二分束器连接；所述第二分束单元，用于耦合所述第一编码光源，和/或，所述第二编码光源输出的光脉冲。2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：第一相位调制器；所述第一相位调制器的输入端与所述第一分束器的透射端连接，所述第一相位调制器的输出端与所述第二环形器的第一端口连接。3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：第二相位调制器；所述第二相位调制器的输出端与所述第二分束器连接，所述第二相位调制器的输入端与所述第二环形器的第三端口连接。4.根据权利要求1至3任一项所述的装置，其特征在于，所述第二分束器为偏振分束器。5...

【专利技术属性】
技术研发人员：ꢀ五一IntClH零四L九零八，
申请(专利权)人：北京中创为南京量子通信技术有限公司，
类型：发明
国别省市：