[發明專利]用于量子通信的發射端、接收端和系統

有效

• 申請號: 202110434639.0
• 申請日: 2021-04-22
• 公開（公告）號: CN112994884B
• 公開（公告）日: 2021-07-30
• 發明（設計）人: 陳柳平;王其兵;萬相奎;王林松;范永勝
• 申請（專利權）人: 國開啟科量子技術（北京）有限公司
• 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

1.一種用于量子通信的發射端，其特征在于，包括：

定位模塊，被配置為定位接收端所在的位置；

信標光源，被配置為制備信標光；

光學編碼單元，被配置為制備量子光；

波分復用器，被配置為將信標光和量子光合束到同一光纖中；

發射望遠鏡，被配置為從所述光纖接收合束后的信標光和量子光，并且經由自由空間向接收端所在的位置發射合束后的信標光和量子光；以及

控制器，被配置為

以經典通信方式從接收端獲得信標光在接收端的強度，

根據信標光在接收端的強度調整發射望遠鏡在發射端的相對位置和/或姿態，以經由調整后的相對位置和/或姿態改變信標光在接收端的強度，并且響應于信標光在接收端的強度達到最大而確定量子光對準接收端。

2.根據權利要求1所述的發射端，其特征在于，還包括：

掃描光源，被配置為經由自由空間向接收端所在位置發射可見光，

其中，控制器，被進一步配置為

以經典通信方式從接收端獲得可見光在接收端的強度，

根據可見光在接收端的強度調整掃描光源在發射端的相對位置和/或姿態，以經由調整后的相對位置和/或姿態改變可見光在接收端的強度，同時同步地調整發射望遠鏡在發射端的相對位置和/或姿態，并且響應于可見光在接收端的強度達到最大而確定量子光粗對準接收端。

3.根據權利要求1所述的發射端，其特征在于，還包括：

跟蹤相機，被配置為捕捉來自接收端所在位置發射的可見光；以及

掃描光檢測單元，被配置為檢測可見光在發射端的強度，

其中，控制器，被進一步配置為

根據可見光在發射端的強度調整跟蹤相機在發射端的相對位置和/或姿態，以經由調整后的相對位置和/或姿態改變可見光在發射端的強度，同時同步地調整發射望遠鏡在發射端的相對位置和/或姿態，并且響應于可見光在發射端的強度達到最大而確定量子光粗對準接收端。

4.根據權利要求1至3中的任意一項所述的發射端，其特征在于，還包括：

二維轉臺，與發射望遠鏡、掃描光源和跟蹤相機固定連接，

其中，控制器，被進一步配置為經由二維轉臺執行所述調整。

5.根據權利要求1所述的發射端，其特征在于，信標光是不可見光。

6.一種用于量子通信的接收端，其特征在于，包括：

定位模塊，被配置為定位發射端所在的位置；

接收望遠鏡，被配置為從自由空間接收來自發射端所在位置發射的光束，并且經由光纖將所述光束傳送至波分復用器；

波分復用器，被配置為從所述光束中分束出量子光和信標光；

光學解碼單元，被配置為對量子光進行解碼；

信標光檢測單元，被配置為檢測信標光在接收端的強度；以及

控制器，被配置為根據信標光在接收端的強度調整接收望遠鏡在接收端的相對位置和/或姿態，以經由調整后的相對位置和/或姿態改變信標光在接收端的強度，并且響應于信標光在接收端的強度達到最大而確定量子光對準接收端。

7.根據權利要求6所述的接收端，其特征在于，還包括：

掃描光源，被配置為經由自由空間向發射端所在位置發射可見光，

其中，控制器，被進一步配置為

以經典通信方式從發射端獲得可見光在發射端的強度，

根據可見光在發射端的強度調整掃描光源在接收端的相對位置和/或姿態，以經由調整后的相對位置和/或姿態改變可見光在發射端的強度，同時同步地調整接收望遠鏡在接收端的相對位置和/或姿態，并且響應于可見光在發射端的強度達到最大而確定量子光粗對準接收端。