[发明专利]发送方小型化量子密钥生成终端

说明书

本发明提供一种发送方小型化量子密钥生成终端，包括机箱(1)、发送方主控板(2)、光电编码模块(3)、电源(4)和风扇(5)，发送方主控板(2)和光电编码模块(3)左右并排设置，并且发送方主控板(2)和光电编码模块(3)的前端抵在机箱(1)的前面板的内部；电源(4)设置在机箱(1)的后部，吹风风扇(5)设置在靠近光电编码模块(3)的一侧。本发明的优点在于：通过优化的结构设计，在保证通信可靠性的前提下实现了发送方量子密钥生成终端的小型化，从而使量子保密通信系统的进一步小型化成为可能；光电编码模块中的部分器件属于大功率器件，需要工作在特定温度下，放在靠近风扇的位置，以便于散热从而稳定其工作。

技术领域

本发明涉及量子通信技术领域，特别是涉及一种发送方量子密钥生成终端。

背景技术

随着量子通信技术的飞速发展，量子密钥分发(Quantum Key Distribution，QKD)逐渐成为一项成熟的应用技术。这项技术基于量子的不可克隆原理和测不准原理，其产生的密钥具有理论上的无条件安全性，主要应用于对保密等级要求较高的地方。现有的量子密钥分发硬件设备(或称量子密钥生成设备)主要由光学收发装置和电子学板卡组成，所述光学收发装置包括光电控制板、光路部件和探测器，电子学板卡主要用于数据处理、密钥生成控制和密钥管理等。

使用量子密钥分发硬件设备时，由于电子学板卡和光学收发装置中的各个部件都是独立散列的器件，需要将电子学板卡的多个信号输入/输出接口分别与光学收发装置的光电控制板、光路部件和探测器相应的接口相连，组成一个量子密钥分发系统，再将组成的量子密钥分发系统进行实际的应用。

本领域技术人员在使用上述量子密钥分发硬件设备时，发现存在如下缺点：

由于组成量子密钥分发系统的电子学板卡、光电控制板、光路部件以及探测器散列设置，对整个系统的测试、维护和管理比较分散，不易整体管理；并且在使用多个量子密钥分发系统组成量子密钥分发网络时，各量子密钥分发系统间组网复杂，管理、维护起来也更加困难。

现阶段，随着技术和产品的逐步成熟，我国的量子通信行业已进入产品应用的推广期，但与已广泛应用的传统密码产品相比，量子保密通信城域网接入设备仍存在产品体积大、成本高、可靠性低、安装调试不便、应用场景适配性差等问题，市场上期待推出更经济、高可靠、小型化、模块化、易用性强和可灵活扩展应用场景(例如满足组网、信道资源、环境适应性、第三方集成融合等需求)的终端QKD产品，以更好满足城域用户的业务接入需求。

201310464744.4号专利申请公开了一种量子密钥分发终端和系统，将量子密钥分发系统中的光学收发装置和电子学板卡通过电子学背板有机地整合成一个整体，提供了一种结构紧凑、集成度高的量子密钥分发终端，可以实现对量子密钥分发系统中的各组成器件统一测试、维护和管理，实现了密钥分发系统的一体化和终端化，还可以使用相同的量子密钥分发终端灵活组网，搭建点对点、局域网或者城域网规模的量子密钥分发系统。但是并没有达到目前小型化的要求。

202022870868.0号专利申请公开了一种量子密钥发射机集成系统，包括集成壳体、量子编码模块、排线模块、光源模块、光电二极管集成探测模块、主控电路板；所述集成壳体包括第一盒体与第二盒体，所述第一盒体与所述第二盒体一体成型；所述排线模块包括第一排线模块与第二排线模块；所述量子编码模块放置于所述第二盒体，所述第一排线模块放置于所述第一盒体；所述主控电路板固定于所述集成壳体的下方，所述光源模块、所述光电二极管集成探测模块以及所述第二排线模块固定于所述主控电路板并且位于所述集成壳体与所述主控电路板之间。该专利中，集成壳体与主控电路板将发射机系统分成了上下两层即上层为光学系统下层为电学系统，可以使得各模块排布整齐有序、便于维修且能缩小系统体积。但是其2层的结构设计仍然不能够满足目前小型化的要求，主要解决的还是拆卸、维修或更换时的便捷问题。这种排布首先占用较多的机柜体积，模块仍然比较分散，使得抗震能力弱。