[發(fā)明專利]一種量子保密通信中的時(shí)間同步方法和系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810488343.5
• 申請(qǐng)日: 2018-05-21
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN110518984B
• 公開(kāi)（公告）日: 2023-09-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李韜;陶俊;李東東;代云啟
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 科大國(guó)盾量子技術(shù)股份有限公司
• 主分類號(hào): H04B10/70
• 分類號(hào): H04B10/70;H04J3/06;H04L9/08
• 代理公司: 上海光華專利事務(wù)所(普通合伙) 31219
• 代理人: 王華英

1.一種量子保密通信中的時(shí)間同步方法，其特征在于，包括步驟：

S1、出射信號(hào)光和同步光；

S2、將所述信號(hào)光和所述同步光耦合后經(jīng)過(guò)同一根少模光纖信道傳輸；

S3、接收耦合后的所述信號(hào)光和所述同步光并將所述信號(hào)光和所述同步光進(jìn)行分束；

S4、探測(cè)所述信號(hào)光和所述同步光，確定所述信號(hào)光光脈沖和所述同步光光脈沖之間的鏈路傳輸延時(shí)，對(duì)所述信號(hào)光進(jìn)行同步修正；

S5、對(duì)所述同步光進(jìn)行幀編號(hào)，并根據(jù)每個(gè)所述信號(hào)光光脈沖與其所屬幀的所述同步光光脈沖時(shí)間間隔對(duì)每個(gè)所述信號(hào)光光脈沖進(jìn)行標(biāo)號(hào)；

S6、識(shí)別所述同步光的所述幀編號(hào)，測(cè)量所述信號(hào)光光脈沖距離其所屬幀的所述同步光光脈沖的時(shí)間間隔；并根據(jù)所述時(shí)間間隔判斷接收到的所述信號(hào)光光脈沖的標(biāo)號(hào)；將接收到的所述信號(hào)光光脈沖的標(biāo)號(hào)與發(fā)送的所述信號(hào)光光脈沖的標(biāo)號(hào)一一對(duì)應(yīng)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的量子保密通信中的時(shí)間同步方法，其特征在于，所述步驟S1還包括：

將所述信號(hào)光進(jìn)行偏振態(tài)制備并衰減后，制備出單光子級(jí)別的H、V、P、N四路偏振光。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的量子保密通信中的時(shí)間同步方法，其特征在于，所述步驟S1還包括：

將出射的所述同步光進(jìn)行衰減；將衰減后的所述同步光的模式由基模轉(zhuǎn)換為高階模式。

4.根據(jù)權(quán)利要求1至3任意一項(xiàng)所述的量子保密通信中的時(shí)間同步方法，其特征在于，所述步驟S1還包括：確定發(fā)送時(shí)所述信號(hào)光光脈沖相對(duì)于所述同步光光脈沖的第一時(shí)間間隔；

所述步驟S4還包括：

確定接收時(shí)所述信號(hào)光光脈沖相對(duì)于所述同步光光脈沖的第二時(shí)間間隔；

根據(jù)所述第一時(shí)間間隔和所述第二時(shí)間間隔之間的差值確定所述信號(hào)光光脈沖和所述同步光光脈沖之間的鏈路傳輸延時(shí)。

5.一種量子保密通信中的時(shí)間同步系統(tǒng)，其特征在于，包括：

同步光發(fā)射裝置，用于出射同步光，并對(duì)所述同步光進(jìn)行幀編號(hào)；

信號(hào)光發(fā)射端，用于出射信號(hào)光，并根據(jù)所述信號(hào)光光脈沖與其所屬幀的同步光光脈沖的時(shí)間間隔對(duì)每個(gè)所述信號(hào)光光脈沖進(jìn)行標(biāo)號(hào)；

模式復(fù)用器，用于將所述信號(hào)光和所述同步光耦合后經(jīng)過(guò)同一根少模光纖信道傳輸；

模式解復(fù)用器，用于接收耦合后的所述信號(hào)光和所述同步光并將所述信號(hào)光和所述同步光進(jìn)行分束；

PIN探測(cè)器，用于探測(cè)所述同步光，識(shí)別所述同步光的所述幀編號(hào)；

單光子探測(cè)器，用于探測(cè)所述信號(hào)光，并測(cè)量所述信號(hào)光光脈沖距離其所屬幀的所述同步光光脈沖的時(shí)間間隔；并根據(jù)所述時(shí)間間隔判斷接收到的所述信號(hào)光光脈沖的標(biāo)號(hào)；將接收到的所述信號(hào)光光脈沖的標(biāo)號(hào)與發(fā)送的所述信號(hào)光光脈沖的標(biāo)號(hào)一一對(duì)應(yīng)；

修正模塊，用于確定所述信號(hào)光光脈沖和所述同步光光脈沖之間的鏈路傳輸延時(shí)，對(duì)所述信號(hào)光進(jìn)行同步修正。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的量子保密通信中的時(shí)間同步系統(tǒng)，其特征在于，所述信號(hào)光發(fā)射端還包括偏振態(tài)制備及衰減模塊，用于將所述信號(hào)光進(jìn)行偏振態(tài)制備及衰減，制備出單光子級(jí)別的H、V、P、N四路偏振光。

7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的量子保密通信中的時(shí)間同步系統(tǒng)，其特征在于，所述同步光發(fā)射裝置包括：

同步光發(fā)射器，用于出射同步光；

光衰減器，用于將出射的所述同步光進(jìn)行衰減；

模式轉(zhuǎn)換器，用于將衰減后的所述同步光的模式由基模轉(zhuǎn)換為高階模式。

8.根據(jù)權(quán)利要求5至7任意一項(xiàng)所述的量子保密通信中的時(shí)間同步系統(tǒng)，其特征在于，所述信號(hào)光發(fā)射端還用于確定發(fā)送時(shí)所述信號(hào)光光脈沖相對(duì)于所述同步光光脈沖的第一時(shí)間間隔；

所述單光子探測(cè)器還用于確定接收時(shí)所述信號(hào)光光脈沖相對(duì)于所述同步光光脈沖的第二時(shí)間間隔；

所述修正模塊，還用于根據(jù)所述第一時(shí)間間隔和所述第二時(shí)間間隔之間的差值確定所述信號(hào)光光脈沖和所述同步光光脈沖之間的鏈路傳輸延時(shí)。