[實用新型]一種量子通信系統及其發射端

有效

• 申請號: 201821526947.6
• 申請日: 2018-09-18
• 公開（公告）號: CN208707647U
• 公開（公告）日: 2019-04-05
• 發明（設計）人: 李東東;湯艷琳;劉仁德
• 申請（專利權）人: 科大國盾量子技術股份有限公司
• 主分類號: H04B10/70
• 分類號: H04B10/70;H04L9/08
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 姚璐華;王寶筠

本實用新型公開了一種量子通信系統及其發射端，在發射端通過同一激光器出射初始激光信號，保證了激光脈沖的一致性，對發射端出射激光信號中激光脈沖偏振態的控制，使得相鄰的兩個激光脈沖的偏振態不同，可以便于在接收端對不同偏振態的激光脈沖的傳輸路徑進行控制，在不同偏振態的激光脈沖進行干涉時，可以實現100％干涉能量的利用，避免能量的損失，提高能量利用率以及成碼率。可見，本實用新型技術方案提供的量子通信系統及其發射端，提高了能量利用率、安全性以及成碼率，便于量子通信的普及應用。

技術領域

本實用新型涉及光通信技術領域，更具體的說，涉及一種量子通信系統及其發射端。

背景技術

量子密鑰分發(QuantumKey Distribution，QKD)技術能夠在通信雙方之間產生完全一致的無條件安全的密鑰因而受到廣泛關注。量子密鑰分發(QuantumKeyDistribution，QKD)與經典密鑰體系的根本不同在于其采用單個光子或糾纏光子對作為密鑰的載體，由量子力學的三大基本原理(海森堡測不準原理、測量塌縮理論、量子不可克隆定律)保證了該過程的不可竊聽、不可破譯性，從而提供了一種更為安全的密鑰體系。

自從1984年BB84方案提出以來，關于量子密鑰分發技術的各種理論方案日臻完善，技術實現逐漸成熟，使得基于量子密鑰分發技術的量子通信走向實際應用。

現有技術中，量子通信系統還存在能量利用率低以及成碼率低的問題，且安全性仍有待提高，不便于量子通信的普及應用。

實用新型內容

為了解決上述問題，本實用新型技術方案提供了一種量子通信系統及其發射端，提高了能量利用率、安全性以及成碼率，便于量子通信的普及應用。

為了實現上述目的，本實用新型提供如下技術方案：

一種量子通信系統的發射端，所述發射端包括：

偏振調制模塊以及第一不等臂干涉儀；

所述偏振調制模塊用于將同一激光器出射的預設偏振態的初始激光信號轉換為第一激光信號；所述第一不等臂干涉儀用于根據所述第一激光信號隨機形成具有時間比特信息的第二激光信號或者具有相位比特信息的第三激光信號。

優選的，在上述發射端中，所述初始激光信號包括設定偏振態的初始激光脈沖；

所述偏振調制模塊用于對所述激光器出射的初始激光脈沖進行相位調制，形成第一激光脈沖，將所述第一激光脈沖進行偏振調制，形成所述第一激光信號，所述第一激光信號包括第二激光脈沖。

優選的，在上述發射端中，所述第一激光脈沖的偏振態為P偏振態、N偏振態、R偏振態以及L偏振態中的任意一種；所述第二激光脈沖的偏振態為H偏振態、V偏振態、R偏振態以及L偏振態中的任意一種，或，為H偏振態、V偏振態、P偏振態以及N偏振態中的任意一種。

優選的，在上述發射端中，所述偏振調制模塊包括：第一偏振分束器、第一相位調制器、以及第一偏振控制器；

所述第一偏振分束器具有輸入端、第一輸出端、第二輸出端以及第三輸出端，其輸入端用于獲取所述初始激光脈沖，其第一輸出端與第二輸出端通過所述第一相位調制器連接，所述第一偏振分束器以及所述第一相位調制器構成的干涉儀對所述初始激光脈沖進行相位調制后，形成所述第一激光脈沖，所述第一激光脈沖通過所述第一偏振分束器的第三輸出端輸出；

所述第一偏振控制器具有輸入端以及輸出端，其輸入端與所述第一偏振分束器的第三輸出端連接，其輸出端用于輸出所述第二激光脈沖。

優選的，在上述發射端中，所述偏振調制模塊包括：環形器、第一偏振分束器、第一相位調制器、以及第一偏振控制器；所述環形器具有第一端口、第二端口以及第三端口；所述第一偏振分束器具有三個端口，其一個端口與所述環形器的第二端口連接，其另外兩個端口通過所述第一相位調制器連接；