[發明專利]一種量子密鑰分發強度調制器的電壓反饋方法

有效

• 申請號: 201910338843.5
• 申請日: 2019-04-25
• 公開（公告）號: CN111857207B
• 公開（公告）日: 2022-04-22
• 發明（設計）人: 湯艷琳;許穆嵐
• 申請（專利權）人: 科大國盾量子技術股份有限公司;上海國盾量子信息技術有限公司
• 主分類號: H04L9/08
• 分類號: H04L9/08;G02F1/03;H04B10/54;G05D25/02;G05F1/46
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 王寶筠

1.一種量子密鑰分發強度調制器的電壓反饋方法，其特征在于，應用于QKD系統中，所述QKD系統包括激光器、強度調制器、分束器、光電探測模塊、反饋算法模塊和強度調制器直流控制端電壓驅動模塊；所述強度調制器包括直流控制端和射頻控制端；所述激光器用于輸出光脈沖，以形成信號態、誘騙態和真空態；

所述電壓反饋方法包括：

優化設置所述QKD系統中，所述信號態、誘騙態和真空態對應的所述強度調制器射頻控制端的調制電壓值，所述信號態對應的射頻控制端的調制電壓值對應的調制相位范圍為[10％π,90％π]，使得所述強度調制器輸出的實際平均光功率相對于所述直流控制端的直流電壓變化敏感，以使得所述強度調制器輸出的實際平均光功率隨所述直流控制端直流電壓的變化而變化；

標記所述強度調制器輸出的目標平均光功率；

獲取所述強度調制器輸出的實際平均光功率；

判斷所述實際平均光功率與所述目標平均光功率是否相同；

若否，則調節所述直流控制端的直流電壓使得所述實際平均光功率趨近于所述目標平均光功率，并返回所述獲取所述強度調制器輸出的實際平均光功率的步驟；

若是，則返回所述獲取所述強度調制器輸出的實際平均光功率的步驟。

2.根據權利要求1所述的量子密鑰分發強度調制器的電壓反饋方法，其特征在于，在所述調節所述直流控制端的直流電壓，使得所述實際平均光功率與所述目標平均光功率相同之后，還包括：

判斷所述強度調制器射頻控制端的調制電壓是否需要校準；

若是，則返回所述優化設置所述QKD系統中，信號態、誘騙態和真空態對應的所述強度調制器射頻控制端的調制電壓值的步驟；

若否，則返回所述獲取所述強度調制器輸出的實際平均光功率的步驟。

3.根據權利要求1所述的量子密鑰分發強度調制器的電壓反饋方法，其特征在于，所述優化設置所述QKD系統中，信號態、誘騙態和真空態對應的所述強度調制器射頻控制端的調制電壓值，所述信號態對應的射頻控制端的調制電壓值對應的調制相位范圍為[10％π,90％π]，使得所述強度調制器輸出的實際平均光功率隨所述直流控制端直流電壓的變化而變化，具體包括：

調節所述強度調制器的相位偏差為0；

根據所述強度調制器的半波電壓，得到所述信號態對應的調制相位最優值對應的調制電壓作為信號態調制電壓，對準所述激光器發出的光脈沖和所述信號態調制電壓時序，并標記所述強度調制器的射頻控制端加載所述信號態調制電壓時，所述強度調制器輸出的信號態功率值，作為所述信號態對應的所述強度調制器射頻控制端的調制電壓值；

初步設置所述強度調制器射頻控制端的待校準誘騙態調制電壓，并對準所述激光器發出的光脈沖和所述待校準誘騙態調制電壓時序；根據誘騙態功率值與所述信號態功率值關系，確定誘騙態目標功率值；探測所述強度調制器的射頻控制端加載所述待校準誘騙態調制電壓時對應的輸出功率值；將所述輸出功率值與所述誘騙態目標功率值比較，對所述待校準誘騙態調制電壓進行迭代調節，直至所述輸出功率值與所述誘騙態目標功率值相同，將所述輸出功率值與所述誘騙態目標功率值相同時的待校準誘騙態調制電壓作為所述誘騙態對應的所述強度調制器射頻控制端的調制電壓值。

4.根據權利要求1所述的量子密鑰分發強度調制器的電壓反饋方法，其特征在于，所述標記所述強度調制器輸出的目標平均光功率，具體包括：

根據QKD正常運行時的參數，設置所述信號態、所述誘騙態和所述真空態的脈沖比例，并根據優化設置后的所述信號態、所述誘騙態和所述真空態的調制電壓進行隨機觸發；

利用光電探測器探測得到所述強度調制器輸出的光功率值，標記所述光功率值為所述強度調制器輸出的目標平均光功率。

5.根據權利要求1所述的量子密鑰分發強度調制器的電壓反饋方法，其特征在于，所述獲取所述強度調制器輸出的實際平均光功率，具體包括：

采用光電探測器探測所述QKD輸出的功率，作為所述強度調制器輸出的實際平均光功率。