本实用新型专利技术提供了一种光量子编解码装置及量子密钥分发系统，光量子编解码装置包括依次设置的光耦合器、第一光环形器、可调光延时线、光反射镜；光耦合器和光环形器连接，用于将一路输入光脉冲分束为至少第一子光脉冲和第二子光脉冲；其中，光耦合器与第一光环形器、可调光延时线及光反射镜构成一个塞格纳克环，第一光环形器连接可调光延时线和光反射镜；第一子光脉冲和第二子光脉冲分别沿塞格纳克环的顺时针和逆时针方向传输至光耦合器并由光耦合器输出，产生存在时延的前后子光脉冲对，可调光延时线调节第一子光脉冲和第二子光脉冲的时延大小。使得塞格纳克环顺时针和逆时针传输的两路子光脉冲产生延时且可调。输的两路子光脉冲产生延时且可调。输的两路子光脉冲产生延时且可调。
【技术实现步骤摘要】
光量子编解码装置及量子密钥分发系统
[0001]本技术涉及光传输保密通信
，尤其是一种光量子编解码装置及量子密钥分发系统。
技术介绍
[0002]相位编码或时间相位编码是地面光纤信道量子密钥分发的主要编码方式，不等臂干涉仪是相位编码或时间相位编码量子密钥分发系统中编解码装置的关键模块，通过不等臂干涉仪两臂之间的臂长差实现前后相邻光脉冲的延时。
[0003]现有技术中，相位编码或时间相位编码量子密钥分发系统中的不等臂干涉仪的臂长差或延时大多是固定的，即不等臂干涉仪制作完成后其臂长差就固定不可改变了。这使得不等臂干涉仪无法适用于不同的量子密钥分发系统，难以满足量子密钥分发系统升级需求，以及难以进行标准化、批量化制作。如何设计延时可调的光量子编解码装置是量子密钥分发系统应用的难题。
[0004]有鉴于此，特提出本申请。
技术实现思路
[0005]提出一种延时可调的光量子编解码装置及相应量子密钥分发系统，以解决相位编码或时间相位编码量子密钥分发系统中不等臂干涉仪延时不可调，无法适用于不同的量子密钥分发系统的难题。
[0006]在本申请的一方面，首先提供一种光量子编解码装置，包括依次设置的光耦合器、第一光环形器、可调光延时线、光反射镜；光耦合器用于将一路输入光脉冲分束为至少第一子光脉冲和第二子光脉冲；其中，光耦合器与第一光环形器、可调光延时线及光反射镜构成一个塞格纳克环，第一子光脉冲和第二子光脉冲分别沿塞格纳克环的顺时针和逆时针方向传输至光耦合器并由光耦合器输出，产生存在时延的前后子光脉冲对，可调光延时线调节第一子光脉冲和第二子光脉冲的时延大小。
[0007]在本申请可选地实施方案中，第一子光脉冲经由第一光环形器后再由光耦合器输出，第二子光脉冲经由第一光环形器、可调光延时线和光反射镜，再由光反射镜沿可调光延时线、第一光环形器返回输入至光耦合器输出。
[0008]在本申请可选地实施方案中，光耦合器包括至少一个输入端口和至少两个输出端口；第一光环形器包括第一端口、第二端口和第三端口，其中第一端口、第二端口通过传输光路与光耦合器的两个输出端口连接，第三端口通过传输光路与可调光延时线的一个端口连接；可调光延时线的其中一个端口与第一光环形器的第三端口连接，另一个端口与光反射镜连接。
[0009]在本申请可选地实施方案中，光反射镜包括第一光反射镜和第二光反射镜；光耦合器包括至少一个输入端口和至少两个输出端口；第一光环形器包括第一端口、第二端口、第三端口及第四端口，其中第一端口、第二端口通过传输光路与光耦合器的两个输出端口
连接，第三端口连接可调光延时线和第一光反射镜，第四端口连接第二光反射镜。
[0010]在本申请可选地实施方案中，装置还包括相位调制器，相位调制器设置于光耦合器输入端，或者设置于光耦合器与第一光环形器之间的传输光路上，或者设置于光反射镜与第一光环形器之间的传输光路上。
[0011]在本申请可选地实施方案中，光耦合器、第一光环形器、可调光延时线及光反射镜为偏振保持光器件和/或第一光环形器、可调光延时线及光反射镜之间通过偏振保持光路连接。
[0012]在本申请可选地实施方案中，光耦合器为保偏光耦合器，第一光环形器为保偏第一光环形器，保偏光耦合器与保偏第一光环形器通过保偏光纤传输光路连接。
[0013]在本申请可选地实施方案中，可调光延时线为可调保偏光纤延时线或者自由空间可调光延时线。
[0014]在本申请可选地实施方案中，光量子编解码装置还包括第二光环形器，第二光环形器位于光耦合器的输入端口处。
[0015]在本申请的第二方面，还提供一种量子密钥分发系统，包括上述的光量子编解码装置，光量子编解码装置设置在量子密钥分发系统的发射端和/或接收端，以用于编码和/或解码。
[0016]在本申请第二方面可选地实施方案中，量子密钥分发系统为相位编码或者时间相位编码。
[0017]综上，本申请提供的光量子编解码装置，首先光耦合器与第一光环形器、可调光延时线及光反射镜构成一个塞格纳克环，在塞格纳克环中通过光环形器和可调光延时线、反射镜的光路设计，使得塞格纳克环顺时针和逆时针传输的两路子光脉冲产生延时且可调，从而解决不等臂干涉仪延时不可调的技术难题。由于顺时针传输光路和逆时针传输光路除了延时部分外其他为同一光路，这能够降低了编解码不等臂干涉仪的相位漂移，使得量子密钥分发系统更加稳定。
[0018]此外，通过可调光延时线可以将量子密钥分发编码不等臂干涉仪和解码不等臂干涉仪的臂长差一致性控制的很好，降低不等臂干涉仪制作的工艺要求。
[0019]本申请实施例的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以说明。
附图说明
[0020]为了更清楚地说明本技术具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式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，下面描述中的附图是本技术的一些实施方式，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。
[0021]图1为本技术实施例总技术构思中提供的光量子编解码装置的连接拓扑图；
[0022]图2为本技术实施例一所提供的一种光量子编解码装置的简单结构示意图；
[0023]图3为本技术实施例二所提供的一种光量子编解码装置的简单结构示意图；
[0024]图4为本技术实施例所提供的一种量子密钥分发系统的模块示意图；及
[0025]图5为本技术实施例所提供的一种光量子编解码方法的流程示意图。
[0026]以上附图中，各标号所代表的部件列表如下：
[0027]实施例一
[0028]100、光量子编解码装置；
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101、光耦合器；
[0029]102、第一光环形器；
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103、可调光延时线；
[0030]104、光反射镜。
[0031]实施例二
[0032]200、光量子编解码装置；
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201、光耦合器；
[0033]202、第一光环形器；
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203、相位调制器；
[0034]204、可调光延时线；
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205、第一光反射镜；
[0035]206、第二光反射镜。
[0036]系统实施例
[0037]300、量子密钥分发系统。
具体实施方式
[0038]为了使本技术的上述以及其他特征和优点更加清楚，下面结合附图进一步描述本技术。应当理解，本文给出的具体实施例是出于向本领域技术人员解释的目的，仅是示例性的，而非限制性的。
[0039]在本技术的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种光量子编解码装置，其特征在于，包括依次设置的光耦合器、第一光环形器、可调光延时线、光反射镜；所述光耦合器用于将一路输入光脉冲分束为至少第一子光脉冲和第二子光脉冲；其中，所述光耦合器与第一光环形器、可调光延时线及光反射镜构成一个塞格纳克环，所述第一子光脉冲和第二子光脉冲分别沿所述塞格纳克环的顺时针和逆时针方向传输至所述光耦合器并由所述光耦合器输出，产生存在时延的前后子光脉冲对，所述可调光延时线调节所述第一子光脉冲和所述第二子光脉冲的时延大小。2.根据权利要求1所述的光量子编解码装置，其特征在于，所述第一子光脉冲经由所述第一光环形器后再由所述光耦合器输出，所述第二子光脉冲经由所述第一光环形器、可调光延时线和光反射镜，再由所述光反射镜沿可调光延时线、第一光环形器返回输入至所述光耦合器输出。3.根据权利要求2所述的光量子编解码装置，其特征在于，所述光耦合器包括至少一个输入端口和至少两个输出端口；所述第一光环形器包括第一端口、第二端口和第三端口，其中第一端口、第二端口通过传输光路与所述光耦合器的两个输出端口连接，第三端口通过传输光路与所述可调光延时线的一个端口连接；所述可调光延时线的其中一个端口与所述第一光环形器的第三端口连接，另一个端口与所述光反射镜连接。4.根据权利要求2所述的光量子编解码装置，其特征在于，所述光反射镜包括第一光反射镜和第二光反射镜；所述光耦合器包括至少一个输入端口和至少两个输出端口；所述第一光环形器包括第一端口、第二端口、第三端口及第四端口，其中第一...
【专利技术属性】
技术研发人员：许华醒，林晖，张瀚，王昌雷，张平，张磊，荀嘉宣，李潇，邓文龙，
申请(专利权)人：银川产业技术研究院，
类型：新型
国别省市：
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