[發明專利]一種量子密鑰分配方法及發送裝置、接收裝置

有效

• 申請號: 201610114455.5
• 申請日: 2016-02-29
• 公開（公告）號: CN107135065B
• 公開（公告）日: 2020-01-10
• 發明（設計）人: 蔡永旌;蘇長征;鄒揚
• 申請（專利權）人: 華為技術有限公司
• 主分類號: H04L9/08
• 分類號: H04L9/08;H04B10/70;H04B10/25
• 代理公司: 11291 北京同達信恒知識產權代理有限公司
• 代理人: 馮艷蓮

1.一種用于量子密鑰分配的發送裝置，其特征在于，包括：

光信號產生單元，用于對產生的光信號進行分光處理，得到第一光信號和第二光信號；并將所述第一光信號發送給第一調制單元，將所述第二光信號發送給第二調制單元；

所述第一調制單元，用于對所述第一光信號進行斬波處理，得到第一光脈沖信號；并對所述第一光脈沖信號進行衰減和調制，得到參考光信號，將所述參考光信號發送給耦合單元；

所述第二調制單元，用于對所述第二光信號進行斬波處理，得到第二光脈沖信號；并對所述第二光脈沖信號進行衰減和調制，得到量子光信號，將所述量子光信號發送給所述耦合單元；所述第一光脈沖信號中包括的脈沖的頻率大于所述第二光脈沖信號中包括的脈沖的頻率；

所述耦合單元，用于對所述參考光信號和所述量子光信號進行合束處理，得到包括所述參考光信號和所述量子光信號的一路待傳輸的傳輸光信號，并將所述傳輸光信號傳輸給接收裝置。

2.如權利要求1所述的發送裝置，其特征在于，所述耦合單元包括與所述第一調制單元連接的偏振旋轉單元，以及同時與所述偏振旋轉單元和所述第二調制單元連接的偏振耦合單元；

所述偏振旋轉單元，用于將接收到的所述參考光信號的偏振態旋轉第一角度，并將偏振態旋轉所述第一角度的參考光信號發送給所述偏振耦合單元；

所述偏振耦合單元，用于對接收到的所述量子光信號脈沖，以及偏振態旋轉所述第一角度的參考光信號進行偏振耦合處理，得到所述參考光信號和量子光信號偏振復用和時分復用的一路待傳輸的傳輸光信號，并將所述傳輸光信號傳輸給接收裝置；

或者，

所述耦合單元包括與所述第二調制單元連接的偏振旋轉單元，以及同時與所述偏振旋轉單元和所述第一調制單元連接的偏振耦合單元；

所述偏振旋轉單元，用于將接收到的所述量子光信號的偏振態旋轉第二角度，并將偏振態旋轉所述第二角度的量子光信號發送給所述偏振耦合單元；

所述偏振耦合單元，用于對接收到的所述參考光信號脈沖，以及偏振態旋轉所述第二角度的量子光信號進行偏振耦合處理，得到所述參考光信號和量子光信號偏振復用和時分復用的一路待發送的傳輸光信號，并將所述傳輸光信號發送給接收裝置。

3.如權利要求1或2所述的發送裝置，其特征在于，所述第一調制單元，還用于：

將經典信息調制于所述第一光脈沖信號上，以使所述參考光信號中包括所述經典信息。

4.一種用于量子密鑰分配的接收裝置，其特征在于，包括：

相干耦合單元，用于對接收到的包括參考光信號和量子光信號的傳輸光信號進行分光處理，并根據本振光信號對進行分光處理后的傳輸光信號進行相干耦合，得到包括所述參考光信號的第一相干耦合后光信號和包括所述量子光信號的第二相干耦合后光信號；并將所述第一相干耦合后光信號發送給參考光平衡探測單元，將所述第二相干耦合后光信號發送給量子光平衡探測單元；其中，所述第一相干耦合后光信號中包括的所述參考光信號的脈沖出現頻率為第一頻率，所述第二相干耦合后光信號中包括的所述量子光信號的脈沖出現頻率為第二頻率，所述第一頻率大于所述第二頻率；

所述本振單元，用于產生所述本振光信號，并將所述本振光信號發送給所述相干耦合單元；

所述參考光平衡探測單元，用于對所述第一相干耦合后光信號進行光電轉換并做差分處理和放大，得到第一電信號，并將所述第一電信號傳輸給載波恢復單元；

所述量子光平衡探測單元，用于對所述第二相干耦合后光信號進行光電轉換并做差分處理和放大，得到第二電信號，并將所述第二電信號傳輸給密鑰恢復單元；

所述載波恢復單元，用于從所述第一電信號中確定出所述本振光信號和所述參考光信號之間的相位頻率信息；

所述密鑰恢復單元，用于根據接收到的所述相位頻率信息，從所述第二電信號中恢復出原始密鑰。

5.如權利要求4所述的接收裝置，其特征在于，所述參考光平衡探測單元的帶寬，高于所述量子光平衡探測單元的帶寬；

所述參考光平衡探測單元的增益，低于所述量子光平衡探測單元的增益。