本实用新型涉及量子信息以及光通信技术领域，更具体地，涉及一种量子与经典融合通信网络接入系统。
背景技术：
量子密钥分发是利用量子效应实现具有高度安全性的量子密码技术，是量子力学和经典密码学相结合的一门新兴科学，是目前国际量子物理和信息科学的研究热点。
量子经典融合通信是量子密钥分发网络应用的趋势。自Bennett and Brassard在1984年的第一篇关于QKD的论文以来，并搭建了第一套QKD实验系统，用以演示如何利用BB84协议在两个通信方之间安全地共享密钥，出现传输距离短，密钥率低等问题。此后，全世界的研究者们不断地改进、完善QKD的实验技术，经过几十年的技术发展，QKD链路由最初的点对点链接到如今的网络化，传输距离由最初的几米到如今的几百公里，以及密钥率从比特提升兆水平。1994年Townsend等采用光功率分配器构建了基于无源光网络的多用户量子密钥分发网络结构，实现了多用户量子通信。由于通信环境和传输介质的不同，主要分为光纤QKD系统和空间QKD系统两大类，其中光纤系统更适合与搭建地面通信网络，比如局域网、城域网等。为了节省光纤资源与网络建设成本，许多光纤QKD系统采用WDM技术在现存的电信网络中将时钟光和信息光并入同一光纤传输构建QKD网络。2003年Brassard提出一种采用波分复用技术的基于光纤的量子密钥分发网络，美国国防部高级研究计划局(DARPA)资助波士顿大学和哈佛大学建立的世界上最大的第一个跨越城市区域的QKD网络，国内建设了32节点的量子通信示范干线等融合网络。
国内外的研究表明QKD波分复用的量子经典融合通信面临解决量子信号与经典信号如何共存的问题，在实际融合通信中QKD除了受到量子信号的噪声影响外还主要受经典WDM信号的反斯托克斯噪声的干扰，采用滤波技术减小量子信号与经典信号共纤传输时经典噪声的影响从而增大传输距离，提高传输密钥率。
技术实现要素：
本实用新型的目的在于提供一种结构简单、使用方便的量子与经典融合通信接入系统，采用波分复用(WDM)技术与滤波技术将量子与经典信号并入同光纤经现存电信网络传输，减小噪声影响，提高传输距离，大大节省了光纤资源和网络建设成本。
为了达到上述技术效果，本实用新型的技术方案如下：
一种量子与经典融合通信网络系统，包括ALICE发送端、BOB接收端、传输网络和同步控制器，ALICE和BOB通过量子信道协商生成量子密钥，经过密钥服务器进行原码交换、筛选、密钥提取等经典操作后，采用波分复用技术将经典信号(如系统同步控制信号等)与量子信号在传输网络中(如局域网、城域网中)进行同光纤传输，实现融合通信，其中：
所述ALICE发送端包括生成量子密钥的QKD和密钥服务器，QKD光学平台包括激光器、强度调制器、相位调制器和可调衰减器；
进一步地所述激光器用于制备系统所需的光脉冲，重复频率为625MHz，激光波长为1310nm；
进一步地所述强度调制器把连续激光调制成时间间隔为T的脉冲激光；
进一步地所述相位调制器通过向其输入正确电平的电驱信号来提供0或π的相移；
进一步地所述可调衰减器是将激光器输出的光脉冲衰减到平均光子数小于1的光脉冲；
进一步地所述密钥服务器是对QKD生成的量子密钥进行原码交换、筛选、密钥提取等经典后处理和处理后的缓存；
所述BOB接收端包括分束器、非平衡干涉仪、第一全反射镜、第二全反射镜、合束器、探测器装置和密钥服务器；
进一步地所述分束器将经过衰减器后的光脉冲分成两束光脉冲(反射光和透射光)；
进一步地所述反射光由非平衡干涉仪上臂经过第一全反射镜和第二全反射镜到达所述合束器；所述透射光经非平衡干涉仪下臂直接到达所述合束器，反射光和透射光在所述合束器处发生干涉；
进一步地所述探测器装置包括第一单光子探测器和第二单光子探测器，单光子探测器是InGaAs/InP雪崩单光子探测器，探测器被冷却到-55℃并在盖革模式运行；
进一步地所述密钥服务器是对QKD生成的量子密钥进行原码交换、筛选、密钥提取等经典后处理和缓存；
进一步地所述传输网络是现存的电信网络，如以太网、城域网和广域网等光网络。
进一步地所述同步控制器是确保系统稳定运行的装置，信号光波长为1310nm，同步信号光波长为1550nm。
与现有技术相比，本实用新型技术方案的有益效果是：
1.光纤QKD系统与经典时钟同步信号通过WDM技术共享光纤链路，实现量子与经典融合通信，节约光纤资源与网络建设成本。
2.QKD系统采用DPS-QKD，调制时间T间隔的相干连续激光脉冲，DPS增加信息的连续性，可抵御分光子攻击和序列攻击等，增加系统的安全性。
3.系统引入同步控制器确保系统稳定运行，且本实用新型结构简单，且简易施行。
附图说明
图1是本实用新型一种量子与经典融合通信网络接入系统的整体结构框图；
图2是本实用新型一种量子与经典融合通信网络接入系统的ALICE发送端示意图；
图3是本实用新型一种量子与经典融合通信网络接入系统的BOB接收端示意图；
图4是本实用新型一种量子与经典融合通信网络接入系统的整体示意图
具体实施方式
附图仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制；
为了更好说明本实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；
对于本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。
下面结合附图和实施例对本实用新型的技术方案做进一步的说明。
实施例1
如图1-4所示，一种量子与经典融合通信网络系统，包括ALICE发送端、BOB接收端、传输网络和同步控制器；
所述ALICE发送端包括激光器101、强度调制器102、相位调制器103、衰减器104和密钥服务器105；
所述传输网络包括WDM光网络201；
所述BOB接收端包括分束器301、第一全反射镜302、第二全反射镜303、合束器304、第一单光子探测器305、第二单光子探测器306和密钥服务器307；
进一步地，所述激光器101输出连续激光，利用强度调制器102把连续激光调制成时间间隔为T的脉冲激光经过相位调制器103调制0或者π的相位，再经过衰减器衰减成为平均光子数小于1的脉冲激光通过WDM光网络进入BOB接收端，其中时间间隔T根据强度调制器102和探测器装置的性能决定，通常T>max{τI,τD}，τI为强度调制器调制速率的倒数，τD为探测器的响应时间；
进一步地，激光脉冲到达BOB接收端先经过分束器301分成反射光子和透射光光子，反射光子经过非平衡干涉仪上臂的第一全反射镜302再经过第二全反射镜303到达所述合束器304；透射光子经过非平衡干涉仪下臂直接到达所述合束器304，若前一个光子走上臂，后一个光子走下臂，他们正好可以在所述合束器304处相遇发生干涉。若前后两个光子的相位差为0，则第一单光子探测器305响应，Bob记录0，并通过经典信道告知Alice获得测量结果和对应的时刻，但不告知结果是什么。若前后两个光子的相位差为π，则第二单光子探测器306响应Bob记录1，并通过经典信道告知Alice获得测量结果和对应的时刻，但不告知结果是什么。Alice通过对比本地用来编码数据，告诉Bob哪些时刻的结果是正确的，哪些时刻的结果是错误的，Bob舍弃该时刻的错误比特值，剩下的作为测量结果。
进一步地，所述密钥服务器105、所述密钥服务器307通过经典信道对得到的测量结果判断是否需要进行比特反转操作，并将处理后的测量数据结果作为原始密钥；从原始密钥中挑选出一部分数据进行量子误码率检测，当检测结果不超过预设的量子误码率阈值时，对剩余的原始密钥实施纠错与隐私放大，将最后得到的密钥作为会话密钥缓存起来作为ALICE和BOB的通信密钥。
进一步地，所述WDM光网络将ALICE发送端和BOB接收端的量子信道和密钥处理过程的经典信道以及同步时钟信号和并入同光纤传输，实现融合通信。
相同或相似的标号对应相同或相似的部件；
附图中描述位置关系的用于仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制；
显然，本实用新型的上述实施例仅是为清楚地说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型权利要求的保护范围之内。