本发明属于量子通信技术领域，具体的说是一种楼宇间的量子通信装置。
背景技术
随着社会的发展，保密通信逐渐受到各方面的关注，传统的通信技术已经无法在当下的大环境中确保通信安全了，量子通信逐渐进入人们的视线中。
量子通信是指利用量子纠缠效应进行信息传递的一种新型的通信方式。量子通信是近二十年发展起来的新型交叉学科，是量子论和信息论相结合的新的研究领域。量子通信主要涉及：量子密码通信、量子远程传态和量子密集编码等，近来这门学科已逐步从理论走向实验，并向实用化发展。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。
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，需要解决外界光源的干扰问题和温度变化对量子通信的影响问题，解决这些问题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。
技术实现要素：
为了弥补现有技术的不足，本发明提出的一种楼宇间的量子通信装置，通过在发射机上设置光束保护装置，对发射机中发射的量子波进行保护，使得量子波免受外界光源的干扰，保证了量子通信的准确性；本发明通过在接收机上设置反射镜二，将光束保护装置发射的保护光反射形成另外一层保护光束，进一步的提高了量子通信过程中信息的准确性；本发明通过设置散热板对传输筒进行散热，避免了量子波在传输过程中受温度影响而失真，进而提高了量子波传输的信息的质量。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：本发明所述的一种楼宇间的量子通信装置，包括发射机与接收机；所述发射机包括机座、传输筒、量子数据发射器、扩束镜、反射镜一、散热板和光束保护装置；所述的传输筒截面为l形，传输筒固定在机座上；所述量子数据发射器位于传输筒内，量子数据发射器用于发射携带数据信号的量子波；所述扩束镜位于传输筒内部，扩束镜位于量子数据发射器上方，扩束镜用于加强量子数据发射器发射的量子波，使得发射机发出的量子波更加稳定，提高了后续接收机接收到的量子数据信号的清晰度；所述反射镜一位于传输筒内l形弯折处，反射镜一与量子数据发射器的夹角为45°，反射镜一用于反射量子数据发射器发射的量子波；所述散热板数量若干，散热板为圆环形结构，散热板固定在传输筒的外围，散热板用于对传输筒进行散热，避免了温度对量子波的影响，从而避免了量子波携带的信息失真；所述光束保护装置位于传输筒右端部，光束保护装置用于保护传输筒中传出的量子波，减小了量子波在传输过程中受到外界光源的影响，进而提高了接收机最终接受到的量子波携带的数据信号的品质。工作时，量子数据发射器发射携带数据信号的量子波，量子波通过扩束镜加强，使得量子波传输过程中更加稳定，提高了后续接收机接收到的量子数据信息的质量，量子波经过扩束镜后通过反射镜一反射穿过传输筒向接收机传输；散热板在量子波传输的过程中对传输筒进行散热，避免了量子波携带的信息在热量的影响下失真，提高了接收机接收到的信息的品质；光束保护装置在量子波传输的过程中发射保护光束，保护光束保护量子波免受外界光源的影响，提高了接收机接受到的量子波携带的信息的质量。
所述反射镜一上还设有温度感应器与并联调节机构；所述温度感应器固定在传输筒外壁上，温度感应器位于反射镜一上方，温度感应器用于感应温度的变化；所述并联调节机构包括固定板与气缸，并联调节机构用于调节反射镜一的角度；所述固定板固定在传输筒内l形弯折处；所述气缸数量若干，气缸一端通过活塞杆与反射镜一的背面铰接，气缸另一端铰接在固定板上，气缸用于调节反射镜一的角度。工作时，反射镜一受温度变化的影响而出现微小的变形，此时，通过温度感应器检测外界温差的变化，再通过并联调节机构的气缸对反射镜一进行调节，使得反射镜一正常工作，避免了外界温度的变化对量子通信装置的影响，提高了量子通信装置的实用性。
所述光束保护装置包括电机、齿轮、转盘、保护光发射器与聚光镜；所述电机固定在传输筒的右端部；所述齿轮通过电机的输出轴固定在传输筒的右端部；所述转盘通过轴承固定在传输筒的右端部，转盘位于电机的右侧，转盘右端面绕转盘轴心周向设有若干圆形凹槽，转盘左端设有环形空腔，环形空腔内壁上设有内齿圈，齿轮与转盘上的内齿圈啮合；所述保护光发射器数量与圆形凹槽数量相同，保护光发射器固定在圆形凹槽内，保护光发射器用于发射保护光束；所述聚光镜固定在圆形凹槽内，聚光镜位于保护光发射器的右侧，聚光镜用于增加保护光发射器发射的保护光的强度。工作时，电机带动齿轮转动，转盘上的内齿圈与齿轮啮合，齿轮带动转盘转动，保护光发射器发射的保护光在转盘的作用下随着保护光发射器一起转动，使得保护光形成一个圆环，圆环状的保护光将发射机发射的量子波保护，使得量子波免受外界光源的影响，提高了接收机所接收的量子波携带的信息的质量；过程中，保护光通过聚光镜进行聚光，提高了保护光的强度，增强了保护光对量子波的保护能力，使得量子波传输更加稳定。
所述散热板为铜材质，散热板上设有散热孔一，散热孔一数量若干，散热孔一绕散热板轴心周向分布，散热孔一用于加速散热板散热。工作时，散热板上的铜材质导热性好，使得散热板对传输筒中的热量的吸收效果好，同时散热板上的散热孔一能够加速散热板上的热量的散失，使得散热板能够持续高效的散热，铜材质与散热孔一相互配合，有效的提高了散热板的散热性能，从而有效的降低了量子波受热量的干扰。避免了量子波携带的信息失真，进而提高了量子通信的实用性
所述散热板之间设有垫片；所述垫片为铝材质，垫片厚mm，垫片上周向设有若干散热孔二，散热孔二截面为“八”字形，垫片用于加快散热板散热。工作时，mm的铝材质垫片的导热性能好，从而增强了散热板之间的热量的传导，进而增强了散热板的散热效果，同时垫片上设置的散热孔二加快了传输筒中热量的散失，散热孔二采用“八”字形设置，“八”字形的上端部压强大，下端部压强小，增加了散热孔二的散热性能，铝材质与“八”字形散热孔二相互配合，加快了传输筒中热量的散失，有效的避免了量子波携带的信息受温度的影响失真，提高了量子通信的实用性。
所述散热板上还设有环形凹槽，环形凹槽用于减小散热板所受的应力。工作时，散热板在散热过程中温度增加，从而产生热应力，环形凹槽的设置避免了散热板在热应力的作用下发生形变，提高了散热板的使用寿命。
所述接收机上设有反射镜二与望远镜；所述反射镜二固定在接收机的左端，反射镜二为圆盘形结构，圆盘形结构上设有一个截面为等腰直角三角形的圆环形凹槽，圆盘形结构中间设有通孔，反射镜二用于反射保护光；所述望远镜穿过反射镜二上的通孔固定在接收机的左端，望远镜的轴心与反射镜二的轴心位于一条直线上，望远镜用于接收发射机发射的量子波。工作时，接收机通过望远镜接收量子波，再对量子波进行后续的处理；过程中，反射镜二的圆环形凹槽对入射的保护光进行反射，等腰直角三角形结构使得反射光与入射光平行，从而使得反射镜二将入射的反射光发射形成另外一层保护光，使得量子波得到更好的保护，从而提高了量子波携带的信息在传输过程中的稳定性。
本发明的有益效果如下：
1.本发明所述的一种楼宇间的量子通信装置，该装置解决了外界光源的干扰问题与温度变化对量子通信的影响，该装置对于量子通信领域的发展具有重要意义。
2.本发明所述的一种楼宇间的量子通信装置，该装置通过光束保护装置与反射镜二，光束保护装置生成环形的保护光，对量子波进行保护，通过反射镜二将光束保护装置发射的保护光束进行发射，在保护光束外部形成了另一层保护光束，对通信中的量子波进行了进一步的保护，从而进一步增强了量子波传输的信息的准确性。
3.本发明所述的一种楼宇间的量子通信装置，通过散热板与散热板上的铝材质垫片相互配合，降低了温度对传输筒中量子波的影响，避免了量子波携带的信息在温度的作用下发生失真，确保了量子通信过程中信息的准确性，确保了量子通信的顺利进行。
附图说明
图1是本发明发射机的主视图；
图2是本发明接收机的主视图；
图3是图1中a-a剖视图；
图4是图1中b处的局部放大图；
图5是图1中c处的局部放大图；
图中：发射机1、接收机2、机座3、传输筒4、量子数据发射器5、扩束镜6、反射镜一7、散热板8、光束保护装置9、反射镜二21、望远镜22、温度感应器71、并联调节机构72、固定板73、气缸74、垫片81、电机91、齿轮92、转盘93、保护光发射器94、聚光镜95。
具体实施方式
使用图1-图5对本发明一实施方式的楼宇间的量子通信装置的结构进行如下说明。
如图1所示，本发明所述的一种楼宇间的量子通信装置，包括发射机1与接收机2；所述发射机1包括机座3、传输筒4、量子数据发射器5、扩束镜6、反射镜一7、散热板8和光束保护装置9；所述的传输筒4截面为l形，传输筒4固定在机座3上；所述量子数据发射器5位于传输筒4内，量子数据发射器5用于发射携带数据信号的量子波；所述扩束镜6位于传输筒4内部，扩束镜6位于量子数据发射器5上方，扩束镜6用于加强量子数据发射器5发射的量子波，使得发射机1发出的量子波更加稳定，提高了后续接收机2接收到的量子数据信号的清晰度；所述反射镜一7位于传输筒4内l形弯折处，反射镜一7与量子数据发射器5的夹角为45°，反射镜一7用于反射量子数据发射器5发射的量子波；所述散热板8数量若干，散热板8为圆环形结构，散热板8固定在传输筒4的外围，散热板8用于对传输筒4进行散热，避免了温度对量子波的影响，从而避免了量子波携带的信息失真；所述光束保护装置9位于传输筒4右端部，光束保护装置9用于保护传输筒4中传出的量子波，减小了量子波在传输过程中受到外界光源的影响，进而提高了接收机2最终接受到的量子波携带的数据信号的品质。工作时，量子数据发射器5发射携带数据信号的量子波，量子波通过扩束镜6加强，使得量子波传输过程中更加稳定，提高了后续接收机2接收到的量子数据信息的质量，量子波经过扩束镜6后通过反射镜一7反射穿过传输筒向接收机2传输；散热板8在量子波传输的过程中对传输筒4进行散热，避免了量子波携带的信息在热量的影响下失真，提高了接收机2接收到的信息的品质；光束保护装置9在量子波传输的过程中发射保护光束，保护光束保护量子波免受外界光源的影响，提高了接收机2接受到的量子波携带的信息的质量。
如图1与图4所示，所述反射镜一7上还设有温度感应器71与并联调节机构72；所述温度感应器71固定在传输筒4外壁上，温度感应器71位于反射镜一7上方，温度感应器71用于感应温度的变化；所述并联调节机构72包括固定板73与气缸74，并联调节机构72用于调节反射镜一7的角度；所述固定板73固定在传输筒4内l形弯折处；所述气缸74数量若干，气缸74一端通过活塞杆与反射镜一7的背面铰接，气缸74另一端铰接在固定板73上，气缸74用于调节反射镜一7的角度。工作时，反射镜一7受温度变化的影响而出现微小的变形，此时，通过温度感应器71检测外界温差的变化，再通过并联调节机构72的气缸74对反射镜一7进行调节，使得反射镜一7正常工作，避免了外界温度的变化对量子通信装置的影响，提高了量子通信装置的实用性。
如图1与图5所示，所述光束保护装置9包括电机91、齿轮92、转盘93、保护光发射器94与聚光镜95；所述电机91固定在传输筒4的右端部；所述齿轮92通过电机91的输出轴固定在传输筒4的右端部；所述转盘93通过轴承固定在传输筒4的右端部，转盘93位于电机91的右侧，转盘93右端面绕转盘93轴心周向设有若干圆形凹槽，转盘93左端设有环形空腔，环形空腔内壁上设有内齿圈，齿轮92与转盘93上的内齿圈啮合；所述保护光发射器94数量与圆形凹槽数量相同，保护光发射器94固定在圆形凹槽内，保护光发射器94用于发射保护光束；所述聚光镜95固定在圆形凹槽内，聚光镜95位于保护光发射器94的右侧，聚光镜95用于增加保护光发射器94发射的保护光的强度。工作时，电机91带动齿轮92转动，转盘93上的内齿圈与齿轮92啮合，齿轮92带动转盘93转动，保护光发射器94发射的保护光在转盘93的作用下随着保护光发射器94一起转动，使得保护光形成一个圆环，圆环状的保护光将发射机1发射的量子波保护，使得量子波免受外界光源的影响，提高了接收机2所接收的量子波携带的信息的质量；过程中，保护光通过聚光镜95进行聚光，提高了保护光的强度，增强了保护光对量子波的保护能力，使得量子波传输更加稳定。
如图1所示，所述散热板8为铜材质，散热板8上设有散热孔一，散热孔一数量若干，散热孔一绕散热板8轴心周向分布，散热孔一用于加速散热板8散热。工作时，散热板8上的铜材质导热性好，使得散热板8对传输筒4中的热量的吸收效果好，同时散热板8上的散热孔一能够加速散热板8上的热量的散失，使得散热板8能够持续高效的散热，铜材质与散热孔一相互配合，有效的提高了散热板8的散热性能，从而有效的降低了量子波受热量的干扰。避免了量子波携带的信息失真，进而提高了量子通信的实用性
如图1与图3所示，所述散热板8之间设有垫片81；所述垫片81为铝材质，垫片81厚1mm，垫片81上周向设有若干散热孔二，散热孔二截面为“八”字形，垫片81用于加快散热板8散热。工作时，1mm的铝材质垫片81的导热性能好，从而增强了散热板8之间的热量的传导，进而增强了散热板8的散热效果，同时垫片81上设置的散热孔二加快了传输筒4中热量的散失，散热孔二采用“八”字形设置，“八”字形的上端部压强大，下端部压强小，增加了散热孔二的散热性能，铝材质与“八”字形散热孔二相互配合，加快了传输筒4中热量的散失，有效的避免了量子波携带的信息受温度的影响失真，提高了量子通信的实用性。
如图1所示，所述散热板8上还设有环形凹槽，环形凹槽用于减小散热板8所受的应力。工作时，散热板8在散热过程中温度增加，从而产生热应力，环形凹槽的设置避免了散热板8在热应力的作用下发生形变，提高了散热板8的使用寿命。
如图2所示，所述接收机2上设有反射镜二21与望远镜22；所述反射镜二固定在接收机2的左端，反射镜二21为圆盘形结构，圆盘形结构上设有一个截面为等腰直角三角形的圆环形凹槽，圆盘形结构中间设有通孔，反射镜二21用于反射保护光；所述望远镜22穿过反射镜二21上的通孔固定在接收机2的左端，望远镜22的轴心与反射镜二21的轴心位于一条直线上，望远镜22用于接收发射机1发射的量子波。工作时，接收机2通过望远镜22接收量子波，再对量子波进行后续的处理；过程中，反射镜二21的圆环形凹槽对入射的保护光进行反射，等腰直角三角形结构使得反射光与入射光平行，从而使得反射镜二21将入射的反射光发射形成另外一层保护光，使得量子波得到更好的保护，从而提高了量子波携带的信息在传输过程中的稳定性。
具体工作流程：
工作时，量子数据发射器5发射携带数据信号的量子波，量子波通过扩束镜6加强，使得量子波传输过程中更加稳定，提高了后续接收机2接收到的量子数据信号的质量，量子波经过扩束镜6后，通过反射镜一7反射穿过传输筒4向接收机2传输，接收机2通过望远镜22对量子波进行接收；过程中，反射镜一7受温度变换的影响而出现微小的变形，此时，通过温度感应器71检测外界温差的变化，再通过并联调节机构72的气缸74对反射镜一7进行调节，使得反射镜一7正常工作，避免了外界温度的变化对量子通信装置的影响，提高了量子通信装置的实用性；散热板8在量子波传输的过程中对传输筒4进行散热，散热板8上的铜材质导热性好，使得散热板8对传输筒4中的热量的吸收效果好，同时散热板8上的散热孔一能够加速散热板8上的热量的散失，使得散热板8能够持续高效的散热，垫片81在散热板8之间传导热，1mm的铝材质垫片81的导热性能好，从而增强了散热板8之间的热量的传导，进而增强了散热板8的散热效果，同时垫片81上设置的散热孔二加快了传输筒4中热量的散失，散热孔二采用“八”字形设置，“八”字形的上端部压强大，下端部压强小，增加了散热孔二的散热性能，铝材质与“八”字形散热孔二相互配合，加快了传输筒4中热量的散失，有效的避免了量子波携带的信息在温度的影响下失真，提高了接收机2接收到的信息的品质；光束保护装置9工作，电机91带动齿轮92转动，转盘93上的内齿圈与齿轮92啮合，齿轮92带动转盘93转动，保护光发射器94发射的保护光在转盘93的作用下随着保护光发射器94一起转动，使得保护光形成一个圆环，圆环状的保护光将发射机1发射的量子波保护，使得量子波免受外界光源的影响，提高了接收机2所接收的量子波携带的信息的质量；过程中，保护光通过聚光镜95进行聚光，提高了保护光的强度，增强了保护光对量子波的保护能力，使得量子波传输更加稳定；同时，反射镜二21的圆环形凹槽对入射的保护光进行反射，等腰直角三角形结构使得反射光与入射光平行，从而使得反射镜二21将入射的反射光发射形成另外一层保护光，使得量子波得到更好的保护，进而使得接收机2接收的量子波携带的信息更加稳定。
以上，关于本发明的一实施方式进行了说明，但本发明不限于上述实施方式，在不脱离本发明主旨的范围内能够进行各种变更。
(a)在上述实施方式中，通过电机带动齿轮转动，齿轮与转盘的内齿圈啮合，从而实现转盘的转动，但不限于此，也可以在转盘上设置外齿圈，使得齿轮与转盘外齿圈啮合，从而实现电机带动齿轮与转盘一起转动。
工业实用性
根据本发明，楼宇间的量子通信装置能够顺利的进行楼宇间的量子通信，从而此楼宇间量子通信装置在量子通信技术领域中是有用的。