双工量子密钥分发系统的制作方法

文档序号:12568583阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种双工量子密钥分发系统,包括配对的两台QKD装置,每台QKD装置包含一个发送端和一个接收端,其特征在于,配对的两台QKD装置使用一路同步光,其中第一台QKD装置的发送端产生的同步光输出给第二台QKD装置的接收端,且第一台QKD装置的发送端产生的同步光同时发送到第一台QKD装置的接收端,第二台QKD装置的接收端接收到的同步信号传送给第二台QKD装置的发送端。

2.根据权利要求1所述的双工量子密钥分发系统,其特征在于,配对的两台QKD装置结构相同。

3.根据权利要求2所述的双工量子密钥分发系统,其特征在于,每台QKD装置的同步光产生和接收装置包括晶振、发送端锁相环、同步光激光器、光分束器、可调光衰减器、环形器、光开关、PIN管、接收端锁相环;

其中晶振连接到发送端锁相环,发送端锁相环的输出端连接同步光激光器,同步光激光器的输出端连接到光分束器的输入端,光分束器的分光比例为N:1,光分束器比例为N的一端通过可调光衰减器连接环形器端口1,环形器端口2是同步光的输入/输出端口,光分束器比例为1的一端连接光开关的端口1,环形器端口3连接光开关的端口2,光开关的输出端通过PIN管连接接收端锁相环,接收端锁相环与发送端锁相环连接。

4.根据权利要求1所述的双工量子密钥分发系统,其特征在于,配对的两台QKD装置结构不同,配对的第一台QKD装置的同步光产生装置包括晶振、发送端锁相环、同步光激光器、光分束器、可调光衰减器、环形器、光开关、PIN管、接收端锁相环,其中晶振连接到发送端锁相环,发送端锁相环的输出端连接同步光激光器,同步光激光器产生同步光进入光分束器,光分束器将同步光按照N:1的分光比例分光,同步光激光器输出的同步光经过光分束器比例为N的一端,再经过可调光衰减器进入环形器端口1,环形器端口2是同步光的输出端口,同步光激光器输出的同步光经过光分束器比例为1的一端连接光开关的端口1,光开关的输出端通过PIN管连接接收端锁相环;

配对的第二台QKD装置的同步光接收装置包括晶振、发送端锁相环、环形器、光开关、PIN管、接收端锁相环,其中晶振连接到发送端锁相环,环形器端口2是同步光的输入端口,环形器端口3连接光开关的端口2,光开关的输出端通过PIN管连接接收端锁相环,接收端锁相环与发送端锁相环连接。

5.根据权利要求1所述的双工量子密钥分发系统,其特征在于,配对的两台QKD装置结构不同,第一台QKD装置为完整QKD装置,第二台QKD装置为最简同步光接收QKD装置;

完整QKD装置的同步光产生和接收装置包括晶振、发送端锁相环、同步光激光器、光分束器、可调光衰减器、环形器、光开关、PIN管、接收端锁相环,其中晶振连接到发送端锁相环,发送端锁相环的输出端连接同步光激光器,同步光激光器的输出端连接到光分束器的输入端,光分束器的分光比例为N:1,光分束器比例为N的一端通过可调光衰减器连接环形器端口1,环形器端口2是同步光的输入/输出端口,光分束器比例为1的一端连接光开关的端口1,环形器端口3连接光开关的端口2,光开关的输出端通过PIN管连接接收端锁相环,接收端锁相环与发送端锁相环连接;

最简同步光接收QKD装置的同步光接收装置包括晶振、发送端锁相环、环形器、光开关、PIN管、接收端锁相环,其中晶振连接到发送端锁相环,环形器端口2是同步光的输入端口,环形器端口3连接光开关的端口2,光开关的输出端通过PIN管连接接收端锁相环,接收端锁相环与发送端锁相环连接。

6.根据权利要求1所述的双工量子密钥分发系统,其特征在于,配对的第一台QKD装置采用最简同步光发送QKD装置,第二台QKD装置采用完整QKD装置;

最简同步光发送QKD装置的同步光产生装置包括晶振、发送端锁相环、同步光激光器、光分束器、可调光衰减器、环形器、光开关、PIN管、接收端锁相环,其中晶振连接到发送端锁相环,发送端锁相环的输出端连接同步光激光器,同步光激光器产生同步光进入光分束器,光分束器将同步光按照N:1的分光比例分光,同步光激光器输出的同步光经过光分束器比例为N的一端,再经过可调光衰减器进入环形器端口1,环形器端口2是同步光的输出端口,同步光激光器输出的同步光经过光分束器比例为1的一端连接光开关的端口1,光开关的输出端通过PIN管连接接收端锁相环;

完整QKD装置的同步光产生和接收装置包括晶振、发送端锁相环、同步光激光器、光分束器、可调光衰减器、环形器、光开关、PIN管、接收端锁相环,其中晶振连接到发送端锁相环,发送端锁相环的输出端连接同步光激光器,同步光激光器的输出端连接到光分束器的输入端,光分束器的分光比例为N:1,光分束器比例为N的一端通过可调光衰减器连接环形器端口1,环形器端口2是同步光的输入/输出端口,光分束器比例为1的一端连接光开关的端口1,环形器端口3连接光开关的端口2,光开关的输出端通过PIN管连接接收端锁相环,接收端锁相环与发送端锁相环连接。

7.根据权利要求1至6任一项所述的双工量子密钥分发系统,其特征在于,还包括控制系统,控制系统分别连接到配对工作的两台QKD装置。

8.根据权利要求3至6任一项所述的双工量子密钥分发系统,其特征在于,所述光开关为1*2矩阵型光开关。

9.根据权利要求3至6任一项所述的双工量子密钥分发系统,其特征在于,所述光分束器的分光比例为9:1。

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