[發明專利]一種光場高階相干度及噪聲特性的探測裝置

有效

• 申請號: 201710949944.7
• 申請日: 2017-10-13
• 公開（公告）號: CN107860470B
• 公開（公告）日: 2019-12-13
• 發明（設計）人: 郭龑強;郭曉敏;姬玉林;李璞;劉香蓮
• 申請（專利權）人: 太原理工大學
• 主分類號: G01J1/42
• 分類號: G01J1/42
• 代理公司: 14110 太原晉科知識產權代理事務所(特殊普通合伙)
• 代理人: 任林芳

本發明屬于光場微觀統計特性的研究領域，提出了一種單光子水平上的光場高階相干度及噪聲特性研究裝置，包括半導體激光器、偏振控制器、環形器、光纖耦合器、可調光纖衰減器、隔離器，半波片、偏振分束棱鏡、第一準直透鏡、光纖、第二準直透鏡、光衰減器、聚焦透鏡、毛玻璃片、光闌、濾波片、衰減片、第一分束鏡、第二分束鏡、第三分束鏡、第一單光子探測器、第二單光子探測器、第三單光子探測器、第四單光子探測器和數據采集系統；數據采集系統與第一單光子探測器、第二單光子探測器、第三單光子探測器、第四單光子探測器的信號輸出端連接；本發明可以研究光場高階相干度及噪聲特性，可以應用于光場特性研究領域。

技術領域

本發明屬于光場微觀統計特性的研究領域，具體涉及一種單光子水平上的光場高階相干度及噪聲特性的探測裝置。

背景技術

保密通信事關國家安全、社會穩定等諸多方面，確保相關系統的信息安全日益重要。依據《2006-2020國家信息化發展戰略》對信息安全技術及保密通信領域提出了迫切需求。目前利用物理層實現的相對安全的保密通信機制，一是基于量子力學的測不準原理和不可克隆定理等基本原理的量子保密通信，另一類是利用宏觀非周期的快速隨機現象及同步特性的混沌保密通信。基于前一種保密通信體制：信息通過量子態來編碼，竊聽者無法對合法通信雙方的信息進行拷貝和竊取，一旦竊聽就會被發現，從原理上來講，該方案是無條件安全的。混沌激光屬于后一種，由于其具有長期不可預測、類噪聲、寬頻譜、對初值敏感、復雜度大等方面的特性滿足保密通信及密碼學的基本要求，在當今信息科學技術高速發展的趨勢下，已引起了人們的廣泛關注并進行了深入的研究。早在1949年，香農在理論上就提出“一次一密”絕對安全的保密通信方案，基于此方案需要實時高速產生真正的物理隨機密鑰并實現密鑰的遠程秘密分發[參見文獻C.E.Shannon,BellSystem Tech.J.28,656(1949).]。但混沌保密通信目前的障礙恰恰集中于如何實現“一次一密”密鑰的絕對安全遠程分發，系統的安全性以及有效的安全傳輸距離。而影響其安全信息傳輸速率、效率、距離、安全性等問題與光場更深層次的微觀高階相干及噪聲特性密切相關，但目前針對混沌光場的研究主要集中于宏觀的時域和頻域等特性，并不能從根本上解決面對的主要問題。可見在實現高速遠程絕對安全的混沌保密通信之前，混沌光場的微觀量子相干及噪聲特性已成為一個亟待解決的問題。另外在目前研究光場的技術手段上，光場參數的測量已經達到微觀量子水平，保證了研究的可行性。HBT實驗雖然能探測光場的非經典效應，但是由于探測器死時間和量子效率的限制，測量的誤差很大，并且不能得到待測光場更深層次的非經典效應。

發明內容

本發明克服現有技術存在的不足，所要解決的技術問題為：提供一種單光子水平上的光場高階相干度及噪聲特性的探測裝置。