[發(fā)明專利]基于雙路即插即用QKD系統(tǒng)的信道復(fù)用裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201611175770.5
• 申請(qǐng)日: 2016-12-19
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN106817174B
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-10-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 郭弘;彭翔;王干;徐兵杰;馮雨龍
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京大學(xué)
• 主分類號(hào): H04B10/548
• 分類號(hào): H04B10/548;H04B10/54;H04B10/61;H04B10/70
• 代理公司: 北京君尚知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11200
• 代理人: 邵可聲

1.一種基于雙路即插即用QKD系統(tǒng)的信道復(fù)用裝置，該雙路即插即用QKD系統(tǒng)包括：位于Bob端的激光器、環(huán)形器、第一單光子探測(cè)器、第二單光子探測(cè)器、第一分束片、第一相位調(diào)制器、第一延時(shí)光纖、第一偏振分束片，位于Alice端的色散補(bǔ)償光纖、光源監(jiān)控模塊、第二分束片、強(qiáng)衰減器、存儲(chǔ)光纖、第二偏振分束片、第二相位調(diào)制器、第二強(qiáng)度調(diào)制器和法拉第旋轉(zhuǎn)器，以及連接Bob端和Alice端的傳輸光纖；激光器發(fā)射激光信號(hào)，入射至環(huán)形器的a口，環(huán)形器的b口出射信號(hào)光進(jìn)入第一分束片并分為兩束信號(hào)光S1、S2，其中信號(hào)光S1通過(guò)第一相位調(diào)制器，信號(hào)光S2通過(guò)第一延時(shí)光纖，兩束信號(hào)光S1、S2匯合到第一偏振分束片中合為一路信號(hào)光；第一單光子探測(cè)器用于探測(cè)環(huán)形器c口射出的光子，第二單光子探測(cè)器用于探測(cè)分束片射出的光子；所述一路信號(hào)光通過(guò)傳輸光纖和色散補(bǔ)償光纖傳輸?shù)降诙质⒎譃閮墒盘?hào)光，其中一束信號(hào)光由光源監(jiān)控模塊檢測(cè)，第二束信號(hào)光依次經(jīng)過(guò)強(qiáng)衰減器、存儲(chǔ)光纖進(jìn)入第二偏振分束片并分為兩束信號(hào)光S1、S2；其中信號(hào)光S1通過(guò)第二相位調(diào)制器，信號(hào)光S2通過(guò)第二強(qiáng)度調(diào)制器，然后兩束信號(hào)光S1、S2匯合射入法拉第旋轉(zhuǎn)器；其特征在于，

在所述雙路即插即用QKD系統(tǒng)Alice端原來(lái)的光源監(jiān)控模塊前增加一第三分束片，用于將信號(hào)光分為兩束，其中一束進(jìn)入一光源監(jiān)控模塊進(jìn)行光源監(jiān)控，另一束用于探測(cè)經(jīng)典信息，且探測(cè)經(jīng)典信息的模塊包括：

一偏振保持分束片，用于將信號(hào)光分為信號(hào)光S1與信號(hào)光S2；

一段第二延時(shí)光纖，用于將上述信號(hào)光S2延時(shí)到與上述信號(hào)光S1相同的位置；

一偏振控制器，用于將上述信號(hào)光S1的偏振狀態(tài)扭轉(zhuǎn)，使其與信號(hào)光S2的偏振狀態(tài)一致；

一第四分束片，用于將上述經(jīng)過(guò)延時(shí)的一束信號(hào)光S2與上述經(jīng)過(guò)偏振控制器的另一束信號(hào)光S1進(jìn)行干涉并分為兩束信號(hào)光，以得到信號(hào)光加載的經(jīng)典信息；

兩個(gè)光電探測(cè)器，用于在Alice端對(duì)經(jīng)典信息進(jìn)行測(cè)量。

2.如權(quán)利要求1所述的基于雙路即插即用QKD系統(tǒng)的信道復(fù)用裝置，其特征在于，所述偏振保持分束片分成的兩束信號(hào)光具有一延時(shí)相位差。

3.如權(quán)利要求1所述的基于雙路即插即用QKD系統(tǒng)的信道復(fù)用裝置，其特征在于，通過(guò)控制第二延時(shí)光纖與偏振控制器，能夠使所述經(jīng)過(guò)延時(shí)的一束信號(hào)光S2與所述經(jīng)過(guò)偏振控制器的另一束信號(hào)光S1同時(shí)進(jìn)入所述第四分束片。

4.如權(quán)利要求1所述的基于雙路即插即用QKD系統(tǒng)的信道復(fù)用裝置，其特征在于，所述色散補(bǔ)償光纖用于補(bǔ)償信號(hào)的光纖相位與偏振波動(dòng)。

5.如權(quán)利要求1所述的基于雙路即插即用QKD系統(tǒng)的信道復(fù)用裝置，其特征在于，所述存儲(chǔ)光纖用于減小瑞利散射。

6.如權(quán)利要求1所述的基于雙路即插即用QKD系統(tǒng)的信道復(fù)用裝置，其特征在于，所述第二相位調(diào)制器用于在Alice端對(duì)上述信號(hào)光S1加載不同的相位；以及對(duì)之后從Alice端傳輸?shù)紹ob端的上述信號(hào)光S2不加載任何相位。

7.如權(quán)利要求6所述的基于雙路即插即用QKD系統(tǒng)的信道復(fù)用裝置，其特征在于，所述第二強(qiáng)度調(diào)制器用于在Alice端對(duì)不加載相位的信號(hào)光S2進(jìn)行強(qiáng)度調(diào)制，來(lái)實(shí)現(xiàn)誘騙態(tài)；以及對(duì)之后從Alice端傳輸?shù)紹ob端的加載相位的信號(hào)光S1進(jìn)行強(qiáng)度控制，來(lái)實(shí)現(xiàn)誘騙態(tài)。

8.如權(quán)利要求7所述的基于雙路即插即用QKD系統(tǒng)的信道復(fù)用裝置，其特征在于，所述法拉第旋轉(zhuǎn)器用于使兩束信號(hào)光S1、S2從Alice端傳回Bob端過(guò)程中每當(dāng)經(jīng)過(guò)第一或第二偏振分束片時(shí)分開(kāi)的傳播路徑互換。