[實(shí)用新型]相位調(diào)制偏振編解碼裝置和量子密鑰分發(fā)系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201921679487.5
• 申請(qǐng)日: 2019-10-09
• 公開（公告）號(hào): CN210867715U
• 公開（公告）日: 2020-06-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 許華醒
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國電子科技集團(tuán)公司電子科學(xué)研究院
• 主分類號(hào): H04B10/70
• 分類號(hào): H04B10/70;H04B10/556;H04B10/25;H04L9/08
• 代理公司: 北京匯知杰知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11587
• 代理人: 李潔;董江虹

一種相位調(diào)制偏振編解碼裝置和量子密鑰分發(fā)系統(tǒng)，該裝置包括：光傳輸裝置、雙折射相位調(diào)制器、偏振正交旋轉(zhuǎn)反射裝置、第一及第二保偏傳輸光路，光傳輸裝置包括第一、第二和第三端口，第一端口接收光脈沖；第二端口將光脈沖通過第一保偏傳輸光路傳輸至雙折射相位調(diào)制器，接收傳輸回至第一保偏傳輸光路的光脈沖然后傳輸至第三端口輸出；雙折射相位調(diào)制器具有兩個(gè)端口，一個(gè)端口與第二端口光耦合，另一個(gè)端口與偏振正交旋轉(zhuǎn)反射裝置光耦合；偏振正交旋轉(zhuǎn)反射裝置將光脈沖的兩個(gè)正交偏振態(tài)進(jìn)行偏振正交旋轉(zhuǎn)反射；相位調(diào)制器對(duì)第一和第二保偏傳輸光路傳輸來的光脈沖之一進(jìn)行相位調(diào)制，或進(jìn)行不同的相位調(diào)制。由此通過相位調(diào)制更快地調(diào)制光脈沖偏振態(tài)。

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及光傳輸保密通信技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種相位調(diào)制偏振編解碼裝置和量子密鑰分發(fā)系統(tǒng)。

背景技術(shù)

量子保密通信技術(shù)是量子物理與信息科學(xué)相結(jié)合的前沿?zé)狳c(diǎn)領(lǐng)域。基于量子密鑰分發(fā)技術(shù)和一次一密密碼原理，量子保密通信可在公開信道實(shí)現(xiàn)信息的安全傳輸。量子密鑰分發(fā)基于量子力學(xué)海森堡不確定關(guān)系、量子不可克隆定理等物理原理，能夠?qū)崿F(xiàn)在用戶之間安全地共享密鑰，并可以檢測(cè)到潛在的竊聽行為，可應(yīng)用于國防、政務(wù)、金融、電力等高安全信息傳輸需求的領(lǐng)域。

偏振編碼量子密鑰分發(fā)采用兩組正交偏振態(tài)進(jìn)行編碼，隨著技術(shù)發(fā)展和應(yīng)用需求，高速量子密鑰分發(fā)成為一個(gè)趨勢(shì)，對(duì)偏振編碼而言需要隨機(jī)高速產(chǎn)生四種偏振態(tài)的光脈沖。常規(guī)地采用多個(gè)激光器、每個(gè)激光器產(chǎn)生一種偏振態(tài)的方案，但因多個(gè)激光器存在的不一致性，如中心波長不一致，會(huì)導(dǎo)致密鑰分發(fā)的安全性遭到威脅。通過單個(gè)激光器實(shí)現(xiàn)光脈沖偏振態(tài)的高速穩(wěn)定調(diào)制是偏振編碼量子密鑰分發(fā)應(yīng)用的重要問題。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型的主要目的在于提出一種相位調(diào)制偏振編解碼裝置和基于該裝置的量子密鑰分發(fā)系統(tǒng)，以解決偏振編碼量子密鑰分發(fā)系統(tǒng)中采用單個(gè)激光器實(shí)現(xiàn)高速穩(wěn)定調(diào)制光脈沖偏振態(tài)的難題。

本實(shí)用新型提供至少以下技術(shù)方案：

1.一種相位調(diào)制偏振編解碼裝置，其特征在于，包括：光傳輸裝置、雙折射相位調(diào)制器、偏振正交旋轉(zhuǎn)反射裝置、分別與所述光傳輸裝置和所述雙折射相位調(diào)制器光耦合的第一保偏傳輸光路以及分別與所述雙折射相位調(diào)制器和所述偏振正交旋轉(zhuǎn)反射裝置光耦合的第二保偏傳輸光路，其中，

所述光傳輸裝置包括第一端口、第二端口和第三端口，所述光傳輸裝置的第一端口被設(shè)置用于接收一路輸入光脈沖，所述光傳輸裝置的第二端口被設(shè)置用于將所接收的輸入光脈沖通過所述第一保偏傳輸光路傳輸至所述雙折射相位調(diào)制器，所述光傳輸裝置的第二端口進(jìn)一步用于接收經(jīng)所述第一保偏傳輸光路傳輸回的光脈沖，所述光傳輸裝置將傳輸回到所述光傳輸裝置的第二端口的光脈沖傳輸至所述光傳輸裝置的第三端口輸出；

所述雙折射相位調(diào)制器具有兩個(gè)端口，所述兩個(gè)端口中的一個(gè)通過所述第一保偏傳輸光路與所述光傳輸裝置的第二端口光耦合，所述兩個(gè)端口中的另一個(gè)通過所述第二保偏傳輸光路與所述偏振正交旋轉(zhuǎn)反射裝置光耦合；

所述偏振正交旋轉(zhuǎn)反射裝置被設(shè)置用于將從所述雙折射相位調(diào)制器輸出至所述第二保偏傳輸光路的光脈沖的兩個(gè)正交偏振態(tài)進(jìn)行偏振正交旋轉(zhuǎn)反射，使得經(jīng)過所述偏振正交旋轉(zhuǎn)反射裝置的反射后，該路光脈沖的兩個(gè)正交偏振態(tài)分別變換成與其正交的偏振態(tài)；其中，

所述雙折射相位調(diào)制器被設(shè)置用于：對(duì)通過所述第一保偏傳輸光路傳輸來的光脈沖和通過所述第二保偏傳輸光路傳輸來的光脈沖之一進(jìn)行相位調(diào)制，或者，對(duì)通過所述第一保偏傳輸光路傳輸來的光脈沖和通過所述第二保偏傳輸光路傳輸來的光脈沖進(jìn)行不同的相位調(diào)制。

2.根據(jù)方案1所述的相位調(diào)制偏振編解碼裝置，其特征在于，所述偏振正交旋轉(zhuǎn)反射裝置為四分之一波片反射鏡，所述四分之一波片反射鏡包括反射鏡和四分之一波片，所述反射鏡在所述四分之一波片的后端與所述四分之一波片一體地形成。

3.根據(jù)方案1所述的相位調(diào)制偏振編解碼裝置，其特征在于，所述光傳輸裝置為光環(huán)形器或光耦合器。