[實(shí)用新型]一種改進(jìn)的HD-QKD系統(tǒng)以及接收端

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201820642987.0
• 申請(qǐng)日: 2018-05-02
• 公開（公告）號(hào): CN208386565U
• 公開（公告）日: 2019-01-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 富堯;朱偉
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 如般量子科技有限公司
• 主分類號(hào): H04L9/08
• 分類號(hào): H04L9/08;H04B10/70
• 代理公司: 杭州君度專利代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 33240
• 代理人: 解明鎧;劉靜靜

1.一種改進(jìn)的HD-QKD系統(tǒng)的接收端，包括將來自發(fā)送端的編碼后光脈沖組進(jìn)行分束的分束模塊，以及分別與分束模塊兩輸出端相連的Z基矢探測(cè)模塊和X基矢探測(cè)模塊，其特征在于，所述X基矢探測(cè)模塊包括帶法拉第旋轉(zhuǎn)鏡的干涉模塊以及與光脈沖編碼維度相應(yīng)的單光子探測(cè)器，各單光子探測(cè)器分別探測(cè)相應(yīng)的干涉結(jié)果；

帶法拉第旋轉(zhuǎn)鏡的干涉模塊包括一個(gè)或多個(gè)干涉單元，每個(gè)干涉單元中包括分束器、延時(shí)線以及兩個(gè)法拉第旋轉(zhuǎn)鏡；

編碼后光脈沖組入射至各干涉單元的編碼后光脈沖組經(jīng)由分束器后分為兩路，其中一路進(jìn)入一法拉第旋轉(zhuǎn)鏡，另一路經(jīng)延時(shí)線后進(jìn)入另一法拉第旋轉(zhuǎn)鏡；編碼后光脈沖組再分別由對(duì)應(yīng)的法拉第旋轉(zhuǎn)鏡反射后沿各自的原路徑返回分束器發(fā)生干涉并輸出。

2.如權(quán)利要求1所述的改進(jìn)的HD-QKD系統(tǒng)的接收端，其特征在于，所述干涉單元逐級(jí)分布，前一級(jí)干涉單元輸出兩路干涉信號(hào)，后一級(jí)干涉單元每?jī)蓚€(gè)為一組，分別接收前一級(jí)干涉單元輸出的兩路干涉信號(hào)；

X基矢探測(cè)模塊中的各單光子探測(cè)器分別接收最末級(jí)干涉單元的輸出。

3.如權(quán)利要求1所述的改進(jìn)的HD-QKD系統(tǒng)的接收端，其特征在于，所述Z基矢探測(cè)模塊為一個(gè)單光子探測(cè)器。

4.如權(quán)利要求1所述的改進(jìn)的HD-QKD系統(tǒng)的接收端，其特征在于，帶法拉第旋轉(zhuǎn)鏡的干涉模塊包括：

第一干涉單元，進(jìn)入X基矢探測(cè)模塊的編碼后光脈沖組在第一干涉單元發(fā)生干涉，并輸出第一光信號(hào)和第二光信號(hào)；

第二干涉單元，接收第一光信號(hào)并發(fā)生干涉，干涉后輸出第三光信號(hào)和第四光信號(hào)；

第三干涉單元，接收第二光信號(hào)并發(fā)生干涉，干涉后輸出第五光信號(hào)和第六光信號(hào)；

X基矢探測(cè)模塊中單光子探測(cè)器的數(shù)量為四個(gè)，分別接收探測(cè)所述第三光信號(hào)、第四光信號(hào)、第五光信號(hào)和第六光信號(hào)。

5.如權(quán)利要求4所述的改進(jìn)的HD-QKD系統(tǒng)的接收端，其特征在于，還設(shè)有第一光纖環(huán)形器，進(jìn)入X基矢探測(cè)模塊的編碼后光脈經(jīng)由該第一光纖環(huán)形器進(jìn)入第一干涉單元；

還設(shè)有第二光纖環(huán)形器，所述第一光信號(hào)經(jīng)由第二光纖環(huán)形器進(jìn)入第二干涉單元；第三光信號(hào)和第四光信號(hào)中一者直接進(jìn)入對(duì)應(yīng)的單光子探測(cè)器，另一者經(jīng)由第二光纖環(huán)形器進(jìn)入對(duì)應(yīng)的單光子探測(cè)器；

還設(shè)有第三光纖環(huán)形器，所述第二光信號(hào)依次經(jīng)由第一光纖環(huán)形器和第三光纖環(huán)形器進(jìn)入第三干涉單元；第五光信號(hào)和第六光信號(hào)中一者直接進(jìn)入對(duì)應(yīng)的單光子探測(cè)器，另一者經(jīng)由第三光纖環(huán)形器進(jìn)入對(duì)應(yīng)的單光子探測(cè)器；

第二干涉單元和第三干涉單元中，其中一者的短臂上設(shè)有相位調(diào)制器。

6.一種改進(jìn)的HD-QKD系統(tǒng)，包括相匹配的發(fā)送端和接收端，其特征在于，所述接收端為權(quán)利要求1～5任一項(xiàng)所述的接收端。

7.如權(quán)利要求6所述的改進(jìn)的HD-QKD系統(tǒng)，其特征在于，所述發(fā)送端包括：

基于光注入以及內(nèi)調(diào)制的方式對(duì)光脈沖進(jìn)行基矢調(diào)制和誘騙態(tài)調(diào)制得到編碼后光脈沖組的相位調(diào)制光源；

接受來自相位調(diào)制光源的編碼后光脈沖組經(jīng)衰減后發(fā)送至接收端的衰減器。

8.如權(quán)利要求7所述的改進(jìn)的HD-QKD系統(tǒng)，其特征在于，所述相位調(diào)制光源包括相位準(zhǔn)備激光器和脈沖產(chǎn)生激光器，所述相位準(zhǔn)備激光器用于產(chǎn)生長(zhǎng)脈沖并注入到脈沖產(chǎn)生激光器，所述長(zhǎng)脈沖具有與光脈沖編碼維度相應(yīng)的區(qū)間，相鄰區(qū)間帶有預(yù)調(diào)的相位差；

所述脈沖產(chǎn)生激光器受長(zhǎng)脈沖注入產(chǎn)生與光脈沖編碼維度相應(yīng)的短脈沖以實(shí)現(xiàn)X基矢調(diào)制，所述脈沖產(chǎn)生激光器還通過改變其觸發(fā)電信號(hào)以實(shí)現(xiàn)Z基矢調(diào)制。

9.如權(quán)利要求8所述的改進(jìn)的HD-QKD系統(tǒng)，其特征在于，所述相位調(diào)制光源還設(shè)有三個(gè)端口的光纖環(huán)形器，所述相位準(zhǔn)備激光器產(chǎn)生的長(zhǎng)脈沖輸入第一端口并經(jīng)過第二端口進(jìn)入脈沖產(chǎn)生激光器，所述脈沖產(chǎn)生激光器產(chǎn)生的編碼后光脈沖組輸入第二端口并經(jīng)過第三端口輸出。