用于量子密钥分发的发射端结构制造技术

一种用于量子密钥分发的发射端结构，包括第一强度调制器、相位调制器、两个1

【技术实现步骤摘要】
用于量子密钥分发的发射端结构


[0001]本公开实施例涉及量子密钥分发领域，具体涉及一种用于量子密钥分发的发射端结构。

技术介绍

[0002]量子密钥分发(Quantum Key Distribution，QKD)是一种利用量子力学特性使通信的双方能够产生并分享一个随机的、安全的密钥以加密和解密消息的技术。该技术可以和现有的对称式密钥加密设备结合，实现量子保密通信。在众多QKD方案当中，以BB84协议为代表的离散变量量子密钥分发(Discrete Variable
‑
Quantum Key Distribution，DV
‑
QKD)技术使用最为广泛。
[0003]用于产生DV
‑
QKD的信号发射结构所利用到的物理载体的自由度为光脉冲的偏振状态里的TE模式(Transverse Eectric Mode)和TM模式(Transverse Magnetic Mode)，或者两个不重叠的时间位置(Time
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Bin)模式，对应的DV
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QKD实现方式则分别称为偏振态编码和时间
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相位编码。
[0004]然而，DV
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QKD的偏振态编码与时间
‑
相位编码在光学实现方式上存在较大的差别，通常是通过分别设计和制作来实现，导致设计和生产成本较高。

技术实现思路

[0005]本公开至少一实施例提供一种用于量子密钥分发的发射端结构，包括第一强度调制器、相位调制器、第一1
×
2光开关、第二1
×
2光开关、第一对光路和第二对光路。所述第一强度调制器包括两个输出端，所述两个输出端分别与两个1
×
2光开关的输入端连接，所述两个输出端中的至少一个经所述相位调制器连接至对应的1
×
2光开关；所述两个1
×
2光开关各一个输出端与所述第一对光路连接，所述两个1
×
2光开关各另一个输出端与所述第二对光路连接；所述第一对光路包括第一光路和第二光路，所述第一光路的延时比所述第二光路长。
[0006]在一些示例中，所述第一光路包括可调延时波导模块。
[0007]在一些示例中，所述可调延时波导模块包括与所述第一1
×
2光开关的一个输出端连接的第三1
×
2光开关，所述第三1
×
2光开关的两个输出端分别连接延时不同的两条支路，所述两条支路又通过2
×
2光开关连接到另两条延时不同的支路。
[0008]在一些示例中，所述第一强度调制器包括彼此连接的第一耦合器、第二耦合器，所述第一耦合器的两个输出端的至少一个通过第一相移器与所述第二耦合器连接。
[0009]在一些示例中，所述第一耦合器的两个输出端的至少一个还通过第二相移器与所述第二耦合器连接；所述第一相移器为高速相移器，所述第二相移器为热相移器。
[0010]在一些示例中，所述相位调制器包括第一相位调制模块，所述第一强度调制器的一个输出端通过所述第一相位调制模块与所对应的1
×
2光开关的输入端连接；所述第一相位调制模块包括第三相移器。
[0011]在一些示例中，所述第一相位调制模块还包括第四相移器，其中，所述第三相移器为高速相移器，所述第四相移器为热相移器。
[0012]在一些示例中，所述相位调制器还包括第二相位调制模块，所述第一强度调制器的另一个输出端通过所述第二相位调制模块与所对应的1
×
2光开关的输入端连接；所述第二相位调制模块包括第五相移器。
[0013]在一些示例中，所述发射端结构还包括2
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1耦合器，其中，所述第一光路和第二光路分别与所述2
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1耦合器的两个输入端连接以经所述2
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1耦合器输出。
[0014]在一些示例中，所述发射端结构还包括第二强度调制器，所述第二强度调制器包括两个输出端，所述两个输出端的其中一个与所述第一强度调制器的输入端连接。
附图说明
[0015]为了更清楚地说明本公开实施例的技术方案，下面将对实施例或相关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涉及本公开的一些实施例，并非对本公开的限制。
[0016]图1为本公开至少一实施提供的用于量子密钥分发的发射端结构的结构示意图；以及
[0017]图2为图1所示发射端结构的一种具体实施方式的示意图。
具体实施方式
[0018]下面将结合附图，对本公开实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述参考在附图中示出并在以下描述中详述的非限制性示例实施例，更加全面地说明本公开的示例实施例和它们的多种特征及有利细节。应注意的是，图中示出的特征不是必须按照比例绘制。本公开省略了已知材料、组件和工艺技术的描述，从而不使本公开的示例实施例模糊。所给出的示例仅旨在有利于理解本公开示例实施例的实施，以及进一步使本领域技术人员能够实施示例实施例。因而，这些示例不应被理解为对本公开的实施例的范围的限制。
[0019]除非另外定义，本公开使用的技术术语或者科学术语应当为本公开所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本公开中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。在不冲突的情况下，本公开的实施例及实施例中的特征可以相互组合得到新的实施例。
[0020]本公开至少一实施例提供一种用于量子密钥分发的发射端结构，包括第一强度调制器、相位调制器、第一1
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2光开关、第二1
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2光开关、第一对光路和第二对光路，所述第一强度调制器包括两个输出端，所述两个输出端分别与两个1
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2光开关的输入端连接，所述两个输出端中的至少一个经所述相位调制器连接至对应的1
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2光开关的输入端；所述两个1
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2光开关各一个输出端与所述第一对光路连接，所述两个1
×
2光开关各另一个输出端与所述第二对光路连接；所述第一对光路包括第一光路和第二光路，所述第一光路的延时比所述第二光路长。
[0021]本公开至少一实施例提供的发射端结构能够通过一种设计实现偏振态编码和时间
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相位编码两种量子态编码，通过选择两个1
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2光开关的状态，可以分别选择第一对光路以实现时间
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相位编码，以及选择第二对光路以实现偏振态编码；同时，在进行一种量子态编码时，光开关能让光信号全部工作本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于量子密钥分发的发射端结构，包括第一强度调制器、相位调制器、第一1
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2光开关、第二1
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2光开关、第一对光路和第二对光路，其中，所述第一强度调制器包括两个输出端，所述两个输出端分别与所述第一1
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2光开关和第二1
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2光开关的输入端连接，所述两个输出端中的至少一个经所述相位调制器连接至对应的1
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2光开关；所述第一1
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2光开关和第二1
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2光开关各一个输出端与所述第一对光路连接，所述第一1
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2光开关和第二1
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2光开关各另一个输出端与所述第二对光路连接；所述第一对光路包括第一光路和第二光路，所述第一光路的延时比所述第二光路长。2.如权利要求1所述的发射端结构，其中，所述第一光路包括可调延时波导模块。3.如权利要求2所述的发射端结构，其中，所述可调延时波导模块包括与所述第一1
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2光开关的一个输出端连接的第三1
×
2光开关，所述第三1
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2光开关的两个输出端分别连接延时不同的两条支路，所述两条支路又通过2
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2光开关连接到另两条延时不同的支路。4.如权利要求1所述的发射端结构，其中，所述第一强度调制器包括彼此连接的第一耦合器...

【专利技术属性】
技术研发人员：华昕，徐路，胡晓，陈代高，肖希，
申请(专利权)人：武汉光谷信息光电子创新中心有限公司，
类型：发明
国别省市：