[實(shí)用新型]用于量子通信的發(fā)射端、接收端和系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202220193736.5
• 申請日: 2022-01-25
• 公開（公告）號: CN215912100U
• 公開（公告）日: 2022-02-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 付仁清;張建;王建風(fēng)
• 申請（專利權(quán)）人: 國開啟科量子技術(shù)（北京）有限公司
• 主分類號: H04B10/40
• 分類號: H04B10/40;H04B10/572;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(fā)射端，其特征在于，所述發(fā)射端包括：

定位模塊，定位接收端所在的位置；

光學(xué)編碼單元，以第一波長制備量子光；

波長轉(zhuǎn)換器，使量子光的波長從第一波長轉(zhuǎn)換為第二波長；以及

發(fā)射望遠(yuǎn)鏡，經(jīng)由自由空間向接收端所在的位置發(fā)射波長被轉(zhuǎn)換為第二波長的量子光，

其中，所述第一波長的范圍為包括在接收端的光學(xué)解碼單元中的單光子探測器在探測量子光時的最優(yōu)探測波段，第二波長的范圍為量子光在自由空間傳輸時的最優(yōu)傳輸波段。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)射端，其特征在于，所述最優(yōu)探測波段在800 nm 至900 nm之間，所述最優(yōu)傳輸波段在500 nm至600 nm之間。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)射端，其特征在于，所述波長轉(zhuǎn)換器包括用于對量子光進(jìn)行頻率上轉(zhuǎn)換的非線性光學(xué)晶體。

4.一種用于量子通信的接收端，其特征在于，所述接收端包括：

定位模塊，定位發(fā)射端所在的位置；

接收望遠(yuǎn)鏡，經(jīng)由自由空間接收來自發(fā)射端所在位置發(fā)射的量子光；

波長轉(zhuǎn)換器，使量子光的波長從第二波長還原為第一波長；以及

光學(xué)解碼單元，對波長被還原為第一波長的量子光進(jìn)行解碼，

其中，所述第一波長的范圍為包括在光學(xué)解碼單元中的單光子探測器在探測量子光時的最優(yōu)探測波段，第二波長的范圍為量子光在自由空間傳輸時的最優(yōu)傳輸波段。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的接收端，其特征在于，所述最優(yōu)探測波段在800 nm 至900 nm之間，所述最優(yōu)傳輸波段在500 nm至600 nm之間。

6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的接收端，其特征在于，所述波長轉(zhuǎn)換器包括用于對量子光進(jìn)行頻率下轉(zhuǎn)換的非線性光學(xué)晶體。

7.一種用于量子通信的系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)包括：

發(fā)射端，包括：

定位模塊，定位接收端所在的位置；

光學(xué)編碼單元，以第一波長制備量子光；

波長轉(zhuǎn)換器，使量子光的波長從第一波長轉(zhuǎn)換為第二波長；

發(fā)射望遠(yuǎn)鏡，經(jīng)由自由空間向接收端所在的位置發(fā)射波長被轉(zhuǎn)換為第二波長的量子光，以及

接收端，包括：

另一定位模塊，定位發(fā)射端所在的位置；

接收望遠(yuǎn)鏡，經(jīng)由自由空間接收來自發(fā)射端所在位置發(fā)射的量子光；

另一波長轉(zhuǎn)換器，使量子光的波長從第二波長還原為第一波長；

光學(xué)解碼單元，對波長被還原為第一波長的量子光進(jìn)行解碼，

其中，所述第一波長的范圍為包括在接收端的光學(xué)解碼單元中的單光子探測器在探測量子光時的最優(yōu)探測波段，第二波長的范圍為量子光在自由空間傳輸時的最優(yōu)傳輸波段。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述最優(yōu)探測波段在800 nm 至900 nm之間，所述最優(yōu)傳輸波段在500 nm至600 nm之間。

9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述波長轉(zhuǎn)換器包括用于對量子光進(jìn)行頻率上轉(zhuǎn)換的非線性光學(xué)晶體，所述另一波長轉(zhuǎn)換器包括用于對量子光進(jìn)行頻率下轉(zhuǎn)換的非線性光學(xué)晶體。