一种基于扩束镜-平面镜-望远镜系统的楼宇间量子通信装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及楼宇间量子通信技术。
【背景技术】
[0002]随着全球电子商务的迅速发展，保密通信在商业、军事和外交等领域显得尤为重要。保密通信中的关键是密钥，通信安全就在于保证密钥的安全。量子密码术，更确切地说是量子密钥分配，采用单光子通信技术，通信双方通过量子信道和经典信道建立、传输密钥。根据量子力学的不确定原理和量子不可克隆原理，任何窃听者的存在都会被发现，从而保证密钥的绝对安全，也就保证了加密信息的绝对安全。
[0003]在楼宇间进行自由空间量子通信，能够实现保密信息在通信双方间的点对点传输和实时传输，能够完全避开互联网对通信双方保密信息传输的影响。由于楼宇间链路距离在几百米或几公里的量级，大气湍流对量子通信的影响较小，量子误码率较低，量子比特传输率较高。在楼宇间进行量子通信，需要考虑通信编码解码问题、链路建立问题和偏振补偿问题。解决楼宇间点对点量子通信技术，对于建立局域楼宇空间量子通信网络系统具有重要的意义。
【实用新型内容】
[0004]本实用新型的目的是为了解决楼宇间点对点量子通信难以实现的问题，提供一种基于扩束镜-平面镜-望远镜系统的楼宇间量子通信装置。
[0005]本实施方式所述的一种基于扩束镜-平面镜-望远镜系统的楼宇间量子通信装置包括发射机和接收机；
[0006]所述发射机包括第一激光二极管LDl、第二激光二极管LD2、第三激光二极管LD3、第一可变光衰减器OA1、第二可变光衰减器OA2、第一偏振片P1、第二偏振片P2、第三偏振片P3、第一光束分离器BSl、第二光束分离器BS2、扩束镜BE和第一平面镜Ml ；
[0007]第一激光二极管LDl产生的信号光依次经过第一可变光衰减器OAl和第一偏振片Pl后，入射至第一光束分离器BS1，经所述第一光束分离器BSl反射，第二激光二极管LD2产生的信号光依次经过第二可变光衰减器OA2和第二偏振片P2后，入射至第一光束分离器BSl，经所述第一光束分离器BSl透射后，与第一激光二极管LDl发出的、经所述第一光束分离器BSl反射的信号光合成一束光，即第一合成光束；第一合成光束入射至第二光束分离器BS2，并经第二光束分离器BS2透射；
[0008]第三激光二极管LD3产生的信号光经过第三偏振片P3后，入射至第二光束分离器BS2，经所述第二光束分离器BS2反射；
[0009]经第二光束分离器BS2透射的第一合成光束与第三激光二极管LD3发出的、经第二光束分离器BS2反射的信号光合成一束光，即第二合成光束；
[0010]接收机包括第二平面镜M2、望远镜T、第三光束分离器BS3、第四光束分离器BS4、第一干涉滤波器IF1、第二干涉滤波器IF2、第四偏振片P4、第五偏振片P5、第六偏振片P6、半波片HWP、第一透镜L1、第二透镜L2、第一探测器Dl、第二探测器D2和第三探测器D3 ；
[0011]所述第二合成光束经扩束镜BE扩束后，依次经过第一平面镜Ml反射和第二平面镜M2反射，然后进入望远镜T ;
[0012]从望远镜出射的光束入射至第三光束分离器BS3，并被第三光束分离器BS3分成反射光和透射光两路；
[0013]所述反射光依次经过第一干涉滤波器IFl和第四偏振片P4后，入射至第三探测器D3的光接收面；
[0014]所述透射光依次经过第二干涉滤波器IF2和半波片HWP后，入射至第四光束分离器BS4，并被第四光束分离器BS4分成反射光和透射光两路；
[0015]该反射光依次经过第四光束分离器BS4和第一透镜LI后，入射至第一探测器Dl的光接收面；
[0016]该透射光依次经过第六偏振片P6和第二透镜L2后，入射至第二探测器D2的光接收面。
[0017]本实用新型所述的一种基于扩束镜-平面镜-望远镜系统的楼宇间量子通信装置，与已有量子通信装置相比，增加了链路建立模块和偏振补偿模块。链路建立模块通过扩束镜-平面镜-望远镜系统实现。偏振补偿模块通过接收机探测来自于发射机的偏振信标以跟踪发射机和接收机偏振基准间的角度偏差，通过旋转接收机的半波片实现偏振补偿。采用本实用新型给出的量子通信装置能够实现在楼宇间进行保密信息的点对点传输和实时传输，完全避开通过互联网窃取保密信息的可能。本实用新型给出的量子通信装置具有链路建立简单、大气湍流影响较小、量子误码率较低和量子比特传输率较高等优点。
【附图说明】
[0018]图1为本实用新型所述的一种基于扩束镜-平面镜-望远镜系统的楼宇间量子通信装置的原理图。
【具体实施方式】
[0019]【具体实施方式】一:结合图1说明本实施方式，本实施方式所述的一种基于扩束镜-平面镜-望远镜系统的楼宇间量子通信装置，包括发射机和接收机；
[0020]所述发射机包括第一激光二极管LDl、第二激光二极管LD2、第三激光二极管LD3、第一可变光衰减器OA1、第二可变光衰减器OA2、第一偏振片P1、第二偏振片P2、第三偏振片P3、第一光束分离器BSl、第二光束分离器BS2、扩束镜BE和第一平面镜Ml ；
[0021]第一激光二极管LDl产生的信号光依次经过第一可变光衰减器OAl和第一偏振片Pl后，入射至第一光束分离器BS1，经所述第一光束分离器BSl反射，第二激光二极管LD2产生的信号光依次经过第二可变光衰减器OA2和第二偏振片P2后，入射至第一光束分离器BSl，经所述第一光束分离器BSl透射后，与第一激光二极管LDl发出的、经所述第一光束分离器BSl反射的信号光合成一束光，即第一合成光束；第一合成光束入射至第二光束分离器BS2，并经第二光束分离器BS2透射；
[0022]第三激光二极管LD3产生的信号光经过第三偏振片P3后，入射至第二光束分离器BS2，经所述第二光束分离器BS2反射；
[0023]经第二光束分离器BS2透射的第一合成光束与第三激光二极管LD3发出的、经第二光束分离器BS2反射的信号光合成一束光，即第二合成光束；
[0024]接收机包括第二平面镜M2、望远镜T、第三光束分离器BS3、第四光束分离器BS4、第一干涉滤波器IF1、第二干涉滤波器IF2、第四偏振片P4、第五偏振片P5、第六偏振片P6、半波片HWP、第一透镜L1、第二透镜L2、第一探测器Dl、第二探测器D2和第三探测器D3 ；
[0025]所述第二合成光束经扩束镜BE扩束后，依次经过第一平面镜Ml反射和第二平面镜M2反射，然后进入望远镜T ;
[0026]从望远镜出射的光束入射至第三光束分离器BS3，并被第三光束分离器BS3分成反射光和透射光两路；
[0027]所述反射光依次经过第一干涉滤波器IFl和第四偏振片P4后，入射至第三探测器D3的光接收面；
[0028]所述透射光依次经过第二干涉滤波器IF2和半波片HWP后，入射至第四光束分离器BS4，并被第四光束分离器BS4分成反射光和透射光两路；
[0029]该反射光依次经过第四光束分离器BS4和第一透镜LI后，入射至第一探测器Dl的光接收面；
[0030]该透射光依次经过第六偏振片P6和第二透镜L2后，入射至第二探测器D2