[实用新型]量子密钥分发装置及系统

说明书

一种量子密钥分发装置及系统。该装置包括相位调制光源、脉冲产生光源、相位调制模块和环形器，相位调制模块至少包括一个相位调制器；相位调制光源与相位调制模块的输入端连接，相位调制光源为输出用于固定相位差的激励脉冲的光源；环形器的第一端口与相位调制模块的输出端连接，环形器的第二端口与脉冲产生光源连接，环形器的第三端口连接传输光纤。本申请中，通过注入锁定的方式完成编码，由相位调制光源输出的激励脉冲来控制脉冲产生光源输出的脉冲的相位差。由于不再通过干涉仪产生两个时间上的脉冲分量来进行相位编码，因此无需考虑干涉仪的稳定性来引入反馈装置稳定编码，降低了构建成本，提高了装置的稳定性，从而改善了信息传输的效果。

技术领域

本申请涉及量子通信技术领域，特别涉及一种量子密钥分发装置及系统。

背景技术

近年来，随着量子通信技术不断发展，量子密钥分发(Quantum KeyDistribution)系统也越来越受人们重视。

在相关技术中，最常用的QKD协议是BB84协议。此外，该协议已被证明可以抵御最普通的攻击。此外，现有的QKD协议还包括三态协议(three-state protocal)和简化版BB84协议(Simplified BB84 Protocal)等。对于通常的QKD系统，可以采用时间相位编码的编码方式，例如两相位态一时间态的编码方式。其中，时间编码是基于时间基准，而相位编码是基于相位基准。在QKD系统的发射机中，编码是对两个时间上分离的脉冲分量组成的脉冲对进行编码调制，通过调制两个脉冲分量之间的相位差以及两个脉冲分量各自的强度，来完成相位编码和时间编码。对于两相位态一时间态的编码方式，发射机可以采用干涉仪产生两个时间上分离的脉冲分量。但是，若采用干涉仪技术，则由于干涉仪的稳定性容易受到环境的影响，例如温度影响、震动影响等等，导致发射机的稳定性差，需要引入反馈装置以稳定编码。

相关技术中，对于采用时间相位编码方式的发射机，由于引入反馈装置提高稳定性，导致发射机的构建成本增加，并且降低了信息传输的效果。

实用新型内容

本申请提供了一种量子密钥分发装置及系统，可用于解决相关技术中对于采用时间相位编码方式的发射机，由于因稳定性差引入反馈装置，导致发射机的构建成本增加，并且降低了信息传输的效果的问题。

第一方面，本申请实施例提供一种量子密钥分发装置，所述装置包括：相位调制光源、脉冲产生光源、相位调制模块和环形器，所述相位调制模块至少包括一个相位调制器；

所述相位调制光源与所述相位调制模块的输入端连接，所述相位调制光源是输出用于固定相位差的激励脉冲的光源；

所述环形器的第一端口与所述相位调制模块的输出端连接，所述环形器的第二端口与所述脉冲产生光源连接，所述环形器的第三端口连接传输光纤。

可选地，所述相位调制器的输入端连接所述相位调制模块的输入端，用于接收所述相位调制光源输入所述相位调制模块的所述激励脉冲；

所述相位调制模块的输出端连接所述相位调制器的输出端。

可选地，所述相位调制模块还包括第一不等臂干涉仪；

所述第一不等臂干涉仪的输入端连接所述相位调制模块的输入端，用于接收所述相位调制光源输入所述相位调制模块的所述激励脉冲；

所述相位调制模块的输出端连接所述第一不等臂干涉仪的输出端；

所述相位调制器位于所述第一不等臂干涉的长臂或短臂中。

可选地，所述装置还包括强度调制器；

所述强度调制器的输入端与所述环形器的第三端口连接；

或者，

所述强度调制器的输入端与所述脉冲产生光源连接，所述强度调制器的输出端与所述环形器的第二端口连接。