用于量子通信系统的光源驱动装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术提供用于量子通信系统的光源驱动装置，所述光源驱动装置包括：可编程控制器，用于产生与量子通信系统的时钟同步的两路方波信号，并且使得所述两路方波信号中的一路方波信号与所述两路方波信号中的另一路方波信号在延时位置上相差预定持续时间；与门器，用于对所述两路方波信号中的一路方波信号与所述两路方波信号中的另一路方波信号进行与操作，以经由所述与操作产生窄脉冲信号；以及光源驱动电路，用于根据所述窄脉冲信号驱动光源发射光脉冲。本实用新型专利技术提供的光源驱动装置不仅能够制备出适用于高速运行的量子通信系统的窄脉冲光，而且能够精确地调控窄脉冲光的脉宽。脉宽。脉宽。

【技术实现步骤摘要】
用于量子通信系统的光源驱动装置


[0001]本技术涉及量子通信
，尤其涉及用于量子通信系统的光源驱动装置。

技术介绍

[0002]在现有量子通信系统（诸如，量子密钥分发系统）中，通常通过控制储能元件的充放电时间来得到一个短持续时间的脉冲信号，然后以该信号驱动半导体激光器（即，光源）来获得光脉冲。然而，由于电容充放电的不确定性以及难以集成控制，因此所得到的光脉冲的脉宽范围仅限于几十纳秒以内，并且无法实现对光脉冲的脉宽的精确控制。另外，采用这种方式产生的光脉冲的可重复频率较低，在实际通信中易造成码型效应。虽然在电路上可通过改变元件的分布参数来获得幅度和宽度不同的光脉冲，但是不利于维护和扩展，同时还增加了应用和设计的成本。因此，采用这种方式产生的光脉冲不适于远距离量子通信系统的应用，也无法满足远距离量子通信设备的通信需求。

技术实现思路

[0003]本技术的目的在于提供用于量子通信系统的光源驱动装置。
[0004]根据本技术的一方面，提供一种用于量子通信系统的光源驱动装置，所述光源驱动装置包括：可编程控制器，用于产生与量子通信系统的时钟同步的两路方波信号，并且使得所述两路方波信号中的一路方波信号与所述两路方波信号中的另一路方波信号在延时位置上相差预定持续时间；与门器，用于对所述两路方波信号中的一路方波信号与所述两路方波信号中的另一路方波信号进行与操作，以经由所述与操作产生窄脉冲信号；以及光源驱动电路，用于根据所述窄脉冲信号驱动光源发射光脉冲。
[0005]优选地，所述光源驱动装置还包括：热电冷却器，设置在所述光源内部；温度监控电路，用于采集设置在所述光源内部的热敏电阻两端的电压；仪表放大电路，用于根据所述电压与目标温度电压之间的电压差产生差值放大信号，其中，所述目标温度电压为所述热敏电阻在所述光源内部的目标工作温度下的电压；热电冷却器控制器，用于根据所述差值放大信号产生温度调节信号；以及驱动电路，用于根据所述温度调节信号向所述热电冷却器提供相应的驱动电流，以驱动所述热电冷却器对所述光源内部进行制冷或制热。
[0006]优选地，所述光源内部的目标工作温度为25℃。
[0007]本技术提供的光源驱动装置不仅能够制备出适用于高速运行的量子通信系统的窄脉冲光，而且能够精确地调控所制备的窄脉冲光的脉宽。此外，采用本技术提供的光源驱动装置，所制备的窄脉冲光的幅值也更稳定。
附图说明
[0008]通过下面结合附图进行的描述，本技术的上述目的和特点将会变得更加清楚。
[0009]图1示出了本技术的用于量子通信系统的光源驱动装置的示意图。
[0010]图2示出了本技术的用于量子通信系统的光源驱动装置的信号时序示意图。
[0011]图3示出了本技术的用于量子通信系统的光源驱动装置的温度控制示意图。
具体实施方式
[0012]下面，将参照附图来详细地说明本技术的实施例。
[0013]参照图1和图2，本技术的用于量子通信系统的光源驱动装置可包括可编程控制器101、与门器102和光源驱动电路103。
[0014]在图1和图2示出的用于量子通信系统的光源驱动装置中，可编程控制器101（诸如，但不限于，FPGA等）可产生与量子通信系统的时钟（即，编码时钟）同步的两路方波信号1010和1011，并且使得两路方波信号1010和1011中的一路方波信号1010与两路方波信号1010和1011中的另一路方波信号1011在延时位置上相差预定持续时间
△
t1；与门器102可对两路方波信号1010和1011中的一路方波信号1010与两路方波信号1010和1011中的另一路方波信号1011进行与操作，以经由该与操作产生窄脉冲信号1012；光源驱动电路103可根据窄脉冲信号1012驱动光源（未示出）发射光脉冲。
[0015]参照图3，本技术的用于量子通信系统的光源驱动装置除了包括如前所述的可编程控制器101、与门器102和光源驱动电路103之外，还可包括热电冷却器（TEC）104、温度监控电路105、仪表放大电路106、热电冷却器控制器107（诸如，但不限于，LTC1923芯片、AD8334芯片）和驱动电路108，其中，热电冷却器104可设置在光源LD内部；温度监控电路105可采集设置在光源LD内部的热敏电阻两端的电压VTHRM；仪表放大电路106可根据电压VTHRM与目标温度电压VREF之间的电压差产生差值放大信号，该目标温度电压VREF为热敏电阻在光源LD内部的目标工作温度下的电压；热电冷却器控制器107可根据差值放大信号产生温度调节信号；驱动电路108（例如，全桥电路或半桥电路）可根据温度调节信号向热电冷却器104提供相应的驱动电流，以驱动热电冷却器104对光源LD内部进行制冷或制热。在一个示例中，光源LD内部的目标工作温度可设定为25℃，以使得光源LD输出的中心波长被稳定在设定的波长范围（诸如，
±
0.01nm）内，这样可间接地提升量子通信系统中的不等臂干涉仪的干涉对比度。
[0016]本技术提供的光源驱动装置不仅能够制备出适用于高速运行的量子通信系统的窄脉冲光，而且能够精确地调控所制备的窄脉冲光的脉宽。此外，采用本技术提供的光源驱动装置，所制备的窄脉冲光的幅值也更稳定。
[0017]尽管已参照优选实施例表示和描述了本申请，但本领域技术人员应该理解，在不脱离由权利要求限定的本申请的精神和范围的情况下，可以对这些实施例进行各种修改和变换。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于量子通信系统的光源驱动装置，其特征在于，包括：可编程控制器，用于产生与量子通信系统的时钟同步的两路方波信号，并且使得所述两路方波信号中的一路方波信号与所述两路方波信号中的另一路方波信号在延时位置上相差预定持续时间；与门器，用于对所述两路方波信号中的一路方波信号与所述两路方波信号中的另一路方波信号进行与操作，以经由所述与操作产生窄脉冲信号；以及光源驱动电路，用于根据所述窄脉冲信号驱动光源发射光脉冲。2.根据权利要求1所述的光源驱动装置，其特征在于，还包括：热电冷却器，设置在所述光源内...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈柳平，王其兵，万相奎，金振阳，
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：