用于信息传输和加密密钥分发的光通信方法及其实现系统技术方案

本发明专利技术包括一种用于光通信的方法，该方法在发送器处使用激光束强度调制并且在接收器处使用直接检测来同时传输信息比特和分发加密密钥比特，其特征在于，根据同时编码信息比特和加密密钥比特的调制符号的公共集来调制特定光载波波长的激光束，符号在从包括光强度和时间延迟的组中选择的至少一个参数上不同，其中用于编码不同密钥比特的符号在光强度上不同。本发明专利技术还提供一种用于实现上述方法的系统。统。统。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于信息传输和加密密钥分发的光通信方法及其实现系统


[0001]本专利技术涉及一种用于光通信的方法，该方法涉及基于光载波的强度调制及其直接检测来同时传输信息和分发加密密钥，其中可以执行使用单个光载波波长实现同时传输经典信息的比特流和量子分发加密密钥。这意味着使用选定光载波波长的光束在发送器和接收器之间建立单个通信信道。该信道用于同时将信息比特和加密密钥比特从发送器传输到接收器。本专利技术还包括一种光通信系统，其允许基于光载波的强度调制及其直接检测来同时传输经典信息和加密密钥分发或量子加密密钥分发，其实现了本专利技术的方法。光强度与光子数量和光功率呈严格的单调关系。

技术介绍

[0002]各种现有技术的调制格式被用于使用光频率的电磁波来编码和传输信息，例如在专著[(i)G.C Papen and R.E.Blahut,Lightwave communications,Cambridge University Press,2019pp.970，和(ii)Bogdan Galwas,“Podstawy telekomunikacji optofalo本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种光通信方法，在发送器中使用激光束强度调制并且在接收器中使用直接检测来同时传输信息比特和分发加密密钥比特，其特征在于，根据同时编码信息比特和加密密钥比特的调制符号的公共集来调制特定光载波波长的激光束，符号在从包括光强度和时间延迟的组中选择的至少一个参数上不同，其中用于编码不同加密密钥比特的符号在光强度上不同。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在通信中使用的调制符号集是基于幅度(OOK，PAM)或基于时间延迟(PPM)的标准调制格式的改进(扩展)版本。3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，使用具有高重复率的、通过光路连接到幅度调制器的、优选发射波长在400至1600nm范围内的准单色光的连续波激光器或脉冲激光器作为特定光载波波长的激光束的源。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，使用幅度调制器来同时编码信息比特流和加密密钥比特流。5.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，使用具有特别是激光二极管的电流调制的直接光束调制系统的、优选发射波长在400至1600nm范围内的准单色光的激光器作为特定光载波波长的激光束的源。6.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，使用发射优选在400至1600nm范围内的相同波长但光功率不同的光束的两个或更多个激光二极管作为特定光载波波长的激光束的源，其中由两个或更多个激光二极管发射的光束被组合成特定光载波波长的单个光束。7.根据权利要求1
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6所述的方法，其特征在于，使用包括光电二极管或光子数检测器的接收器，该接收器连接到鉴别器。8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，对于功率大于100nW的光信号，使用包括用于测量光束功率的光电二极管的接收器。9.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，对于功率小于100nW的光信号，使用包括用于测量单个光子的光子数检测器的接收器。10.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述鉴别器用于同时解码所述信息比特流和所述加密密钥比特流。11.根据权利要求2
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10所述的方法，其特征在于，在扩展OOK调制格式中，在使用单光子检测的方案中对应于加密密钥的不同比特的脉冲中的平均光子数的比率大于50％。12.根据权利要求2
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11所述的方法，其特征在于，在扩展PPM调制格式中，在使用单光子检测的方案中对应于加密密钥的不同比特的脉冲中的平均光子数的比率大于50％。13.根据权利要求2
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12所述的方法，其特征在于，在扩展OOK调制格式中，在使用光电二极管检测的方案中对应于加密密钥的不同比特的脉冲功率的比率大于85％。14.根据权利要求2
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13所述的方法，其特征在于，在扩展PPM调制格式中，在使用光电二极管检测的方案中对应于加密密钥的不同比特的脉冲功率的比率大于85％。15.根据权利要求2
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14所述的方法，其特征在于，在扩展PAM调制格式中，在使用光电二
极管检测的方案中对应于加密密钥的不同比特的脉冲功率比中的每一个都大于85％。16.根据权利要求1
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15所述的方法，其特征在于，使用特定光载波波长的激光束在发送器和接收器之间建立单个通信信道，该信道...

【专利技术属性】
技术研发人员：P，
申请(专利权)人：托伦哥白尼大学，
类型：发明
国别省市：