[發明專利]一種基于磁光偏振編碼的量子密鑰配置系統

在審

• 申請號: 202010171945.5
• 申請日: 2020-03-12
• 公開（公告）號: CN111371552A
• 公開（公告）日: 2020-07-03
• 發明（設計）人: 占梓妍
• 申請（專利權）人: 占梓妍
• 主分類號: H04L9/08
• 分類號: H04L9/08;H04B10/70
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種基于磁光偏振編碼的量子密鑰配置系統，包括發送端與接收端，其特征在于，所述發送端包括：

激光器，激光器發射出線偏振脈沖光；

磁光偏振編碼模塊，磁光偏振編碼模塊對線偏振脈沖光進行量子態制備，包括誘騙態的調制和4種偏振態制備；

衰減器，衰減器將制備后的光脈沖衰減到單光子量級進入光纖信道，

所述接收端包括：

糾偏模塊，補償光纖信道引起的光脈沖偏振態變化，恢復發送端制備的偏振態；

磁光偏振解碼模塊，對光脈沖進行主動選基以及偏振態解析；

單光子探測器，進行單光子探測，生成量子密鑰。

2.如權利要求1所述基于磁光偏振編碼的量子密鑰配置系統，其特征在于，所述磁光偏振編碼模塊和磁光偏振解碼模塊均包含磁光偏振旋轉單元，所述磁光偏振旋轉單元包括第一光纖、第一透鏡、第一磁光晶體、第一電磁鐵、第二電磁鐵、第二透鏡以及第二光纖，光脈沖從第一光纖的輸入端口進入，第一光纖輸出端口出射形成發散光，經過第一透鏡準直變成平行光，然后進入第一磁光晶體，光脈沖從第一磁光晶體出射后，經第二透鏡匯聚到第二光纖的輸入端口出射，通過調節第一電磁鐵和第二電磁鐵的磁場強度，改變光脈沖在第一磁光晶體內偏振旋轉的角度，使光脈沖形成不同的偏振態。

3.如權利要求2所述基于磁光偏振編碼的量子密鑰配置系統，其特征在于，所述磁光偏振編碼模塊包括依次連接的第一磁光偏振旋轉單元、偏振分束器以及第二磁光偏振旋轉單元。

4.如權利要求2所述基于磁光偏振編碼的量子密鑰配置系統，其特征在于，所述磁光偏振編碼模塊包括通過光纖連接的第一磁光偏振旋轉單元以及第二磁光偏振旋轉單元，所述第一磁光偏振旋轉單元內部設置有起偏器，所述起偏器置于第一磁光晶體和第二透鏡之間。

5.如權利要求1所述基于磁光偏振編碼的量子密鑰配置系統，其特征在于，所述磁光偏振編碼模塊包括第一光纖、第一透鏡、第一磁光晶體、第一電磁鐵、第二電磁鐵、起偏器、第二磁光晶體、第三電磁鐵、第四電磁鐵、第二透鏡以及第二光纖，所述第一磁光晶體、第一電磁鐵、第二電磁鐵以及起偏器對光脈沖進行強度調制，第二磁光晶體、第三電磁鐵、第四電磁鐵改變光脈沖在第二磁光晶體內偏振旋轉的角度，使光脈沖形成不同的偏振態。

6.如權利要求2所述基于磁光偏振編碼的量子密鑰配置系統，其特征在于，所述磁光偏振解碼模塊包括磁光偏振旋轉單元和偏振分束器，所述磁光偏振旋轉單元與偏振分束器通過光纖連接，經過糾偏模塊補償的偏振光脈沖入射到磁光偏振旋轉單元，通過調節第一電磁鐵與第二電磁鐵的磁感應強度，改變從磁光偏振旋轉單元出射光脈沖的偏振態。

7.如權利要求1或5所述基于磁光偏振編碼的量子密鑰配置系統，其特征在于，所述磁光偏振解碼模塊第一光纖、第一透鏡、第一磁光晶體、第一電磁鐵、第二電磁鐵、方解石棱鏡、第二透鏡、第三透鏡、第二光纖以及第三光纖，經過糾偏模塊補償的偏振光脈沖從第一光纖出射，經第一透鏡變換成平行光入射到第一磁光晶體上，通過調節電磁鐵的磁感應強度，改變從磁光晶體出射光脈沖的偏振態，光脈沖進入方解石棱鏡，進行偏振態解析，其中水平偏振分量經第二透鏡聚焦到第二光纖，從第二光纖出射，豎直偏振分量經第三透鏡聚焦到第三光纖，從第三光纖出射。