用于封装光纤干涉仪模块的装置和量子通信设备的制作方法

1.本实用新型涉及量子通信技术领域，尤其涉及一种用于封装光纤干涉仪模块的装置和量子通信设备。


背景技术：

2.在相关技术中，光纤干涉仪是基于光的干涉原理而制作的仪器，可用于在量子通信系统（诸如，但不限于，量子密钥分发系统（quantum key distribution，简称qkd））中对发送和接收的光信号进行编码和解码处理。因此，光纤干涉仪的性能（特别是，光纤干涉仪的长臂与短臂之差的精度）的稳定性直接决定了量子通信系统的成码率。
3.然而，在实际使用中，光纤干涉仪的长臂与短臂容易受到外部环境因素（例如，温度、振动等多种因素）变化的影响，这会导致光纤干涉仪的长臂与短臂发生变化。由于光纤干涉仪的长臂的变化与短臂的变化往往不一致，因此光纤干涉仪的长臂与短臂之差的精度难于控制，这会影响光纤干涉仪的性能，降低量子通信系统的成码率。
4.因此，需要为用于量子通信系统中的光纤干涉仪提供稳定、可靠的封装结构，以确保光纤干涉仪的干涉效果的稳定性，进而提升量子通信系统的成码率。


技术实现要素：

5.本实用新型的目的在于提供用于封装光纤干涉仪模块的装置和量子通信设备。
6.根据本实用新型的一方面，提供一种用于封装光纤干涉仪模块的装置，所述装置包括：盒体；盖体，密封所述盒体的开口端，以与所述盒体形成密闭空间；抽气管接口，设置在所述盒体外部的侧壁上并且向外伸出，以排出所述密闭空间中的气体，使得所述密闭空间处于真空状态；以及多个具有相同自由长度的弹簧，均匀地布置在所述盒体内部空腔的底部的中央区域，其中，每个弹簧的一端与所述光纤干涉仪模块的底部固定连接，每个弹簧的另一端与所述盒体内部空腔的底部固定连接，以使所述光纤干涉仪模块悬置在所述密闭空间中，并且与所述密闭空间真空间隔开。
7.优选地，每个弹簧还包括上连接垫片和下连接垫片，每个弹簧的一端经由所述上连接垫片与所述光纤干涉仪模块的底部固定连接，每个弹簧的另一端经由所述下连接垫片与所述盒体内部空腔的底部固定连接。
8.优选地，所述多个具有相同自由长度的弹簧的弹簧刚度系数相同。
9.优选地，所述多个具有相同自由长度的弹簧由不锈钢制成。
10.优选地，所述装置还包括：光纤馈通法兰，密封所述盒体的侧壁的通孔，并且将所述光纤干涉仪模块的输入光纤和输出光纤从所述密闭空间向外引出。
11.优选地，所述盖体以平行焊接的方式密封所述盒体的开口端。
12.优选地，所述抽气管接口与所述盒体一体成型。
13.提供根据本实用新型的另一方面，提供一种量子通信设备，所述量子通信设备包括如前所述的用于封装光纤干涉仪模块的装置。
14.本实用新型提供的用于封装光纤干涉仪模块的装置和量子通信设备（诸如，但不限于，量子密钥分发系统的发射端和/或接收端）不仅能够将外部温度变化（例如，变热或变冷）对光纤干涉仪的影响降到最小，而且还能够将外部振动对光纤干涉仪的影响降到最小，从而进一步提升了光纤干涉仪的干涉效果的稳定性和可靠性。
附图说明
15.通过下面结合附图进行的描述，本实用新型的上述目的和特点将会变得更加清楚。
16.图1示出了本实用新型的用于封装光纤干涉仪模块的装置在其内封装有光纤干涉仪模块的情况下的整体示意图。
17.图2示出了本实用新型的用于封装光纤干涉仪模块的装置在其内封装有光纤干涉仪模块的情况下的爆炸示意图。
18.图3示出了本实用新型的用于封装光纤干涉仪模块的装置中的盒体在其内封装有光纤干涉仪模块的情况下的俯视示意图。
19.图4示出了本实用新型的用于封装光纤干涉仪模块的装置中的盒体在其内未封装有光纤干涉仪模块的情况下的俯视示意图。
20.图5示出了本实用新型的用于封装光纤干涉仪模块的装置中的盒体在其内未封装有光纤干涉仪模块的情况下的半剖示意图。
具体实施方式
21.下面，将参照附图来详细说明本实用新型的实施例。
22.参照图1、图2、图3、图4和图5，本实用新型的用于封装光纤干涉仪模块的装置可包括盒体101、盖体102、抽气管接口103和多个具有相同自由长度（即，在未受力的情况下的长度）的弹簧104。
23.在图1、图2、图3、图4和图5所示的用于封装光纤干涉仪模块的装置中，盖体102可密封盒体101的开口端，以与盒体101形成密闭空间；抽气管接口103可设置在盒体101外部的侧壁上并且向外伸出，以排出密闭空间中的气体（例如，但不限于，通过抽气管接口103连接真空抽气装置，以排出密闭空间中的气体），使得密闭空间处于真空状态；多个具有相同自由长度的弹簧104可均匀地布置在盒体101内部空腔的底部的中央区域，其中，每个弹簧的一端可与光纤干涉仪模块105的底部固定连接，每个弹簧的另一端可与盒体101内部空腔的底部固定连接，以使光纤干涉仪模块105悬置在密闭空间中，并且与密闭空间真空间隔开。
24.上述封装结构不仅能够通过真空隔离将外部温度变化（例如，变热或变冷）对光纤干涉仪的影响降到最小，而且还能够通过弹簧支撑将外部振动对光纤干涉仪的影响降到最小。因此，使用上述封装结构可进一步提升光纤干涉仪的干涉效果的稳定性和可靠性。
25.另外，在图1、图2、图3、图4和图5所示的用于封装光纤干涉仪模块的装置中，每个弹簧还可包括上连接垫片和下连接垫片（如图5所示），每个弹簧的一端可经由上连接垫片与光纤干涉仪模块105的底部固定连接，每个弹簧的另一端可经由下连接垫片与盒体101内部空腔的底部固定连接。这样可增大弹簧两端的接触面积，增强部件之间的连接稳定性。
26.另外，在图1、图2、图3、图4和图5所示的用于封装光纤干涉仪模块的装置中，多个具有相同自由长度的弹簧104的弹簧刚度系数均相同。作为示例而非限制，可选择弹簧刚度系数在250 牛顿/米至1000 牛顿/米之间的弹簧来承载光纤干涉仪模块105。这样更有助于缓解、抵消外部振动对光纤干涉仪模块105的影响。为此，在图1、图2、图3、图4和图5所示的用于封装光纤干涉仪模块的装置中，多个具有相同自由长度的弹簧104的弹簧刚度系数均可由不锈钢制成。
27.另外，在图1、图2、图3、图4和图5所示的用于封装光纤干涉仪模块的装置中，光纤干涉仪可设置在光纤干涉仪模块105中，作为示例而非限制，光纤干涉仪可以是光纤法布里-珀罗干涉仪（fabry-perot interferometer，简称fpt）、马赫-泽德干涉仪（mach-zehnder interferometer，简称mzi）、迈克尔逊干涉仪（michelson interferometer，简称mi）和萨格纳克干涉仪（sagnac interferometer，简称si）中的一种。光纤干涉仪模块105可使用诸如，但不限于，聚四氟乙烯、聚酰亚胺等材质制成。
28.另外，在图1、图2、图3、图4和图5所示的用于封装光纤干涉仪模块的装置中，还可包括光纤馈通法兰106，光纤馈通法兰106可密封盒体101的侧壁的通孔107，并且将光纤干涉仪模块105的输入光纤和输出光纤108从密闭空间向外引出。
29.另外，作为示例而非限制，抽气管接口103可与盒体101一体成型，以进一步增强整个装置的密封性。
30.可以看出，本实用新型提供的用于封装光纤干涉仪模块的装置不仅能够将外部温度变化（例如，变热或变冷）对光纤干涉仪的影响降到最小，而且还能够将外部振动对光纤干涉仪的影响降到最小。因此，本实用新型提供的用于封装光纤干涉仪模块的装置能够进一步提升光纤干涉仪的干涉效果的稳定性和可靠性。这为光纤干涉仪提供了更加稳定、可靠的工作环境。因此，可将上述装置应用于量子通信设备（诸如，但不限于，量子密钥分发系统中的发送端和/或接收端）中，以进一步提升量子通信系统的成码率。
31.尽管已参照优选实施例表示和描述了本技术，但本领域技术人员应该理解，在不脱离由权利要求限定的本技术的精神和范围的情况下，可以对这些实施例进行各种修改和变换。