[实用新型]一种调制器驱动模块及量子密钥分发系统

说明书

本申请提供一种调制器驱动模块及量子密钥分发系统，涉及量子通信技术领域，调制器驱动模块包括：强度调制器驱动、相位调制器驱动、DAC转换器和ADC转换器，强度调制器驱动用于生成RF驱动信号、生成DC驱动信号以及实现功率维稳。量子密钥发射机包括第一强度调制器，适用于诱骗态制备；分束装置用于进行光源分束和光路选；不等臂干涉仪，适用于将光源产生的一束光脉冲变成时间上分开的两束子光脉冲；第一相位调制器，适用于相位编码；第二强度调制器，适用于时间编码和/或真空态制备。本申请能够实现高质量的量子密钥分发。

技术领域

本申请涉及量子通信技术领域，具体涉及一种调制器驱动模块及量子密钥分发系统。

背景技术

量子密钥分发是量子通信领域的研究热点之一，随着量子通信产业化的推进，实现高质量的量子密钥分发对提高量子通信性能增加用户体验等具有重大意义。

高质量的量子密钥分发必然要求有技术指标良好的调制器驱动模块以及量子密钥发射机协同工作，在现有的量子密钥发射机中输出的光脉冲频率基本为百兆赫兹(MHz)级别，超过吉赫兹(GHz)的高速编码装置实现难度大解决方案较少，主要限制在于量子密钥发射机中某些光学器件与其驱动信号频率的匹配。高频率、高幅值的脉冲驱动信号实现难度大，生成的驱动信号质量不高，例如：信号一致性、平坦度差，导致其驱动某些光学器件工作时，调制结果出现较大偏差，最终导致成码率较低。

诱骗态制备、时间编码以及真空态制备一般需要通过强度调制器实现，相位编码一般需要通过相位调制器实现。若要实现系统频率为吉赫兹(GHz)的高速编码，则要求光源、相位调制器以及强度调制器的驱动信号频率均要达到吉赫兹(GHz)级别，但是由于技术条件的限制，目前市场上用以量子密钥分发的光源、强度调制器以及相位调制器在施加频率超过吉赫兹(GHz)的驱动信号时工作精度不高、误差较大，无法满足诱骗态制备以及相位编码时高精度的要求，最终导致系统成码率较低而不能得到实施，导致量子密钥分发尚无法实现真正意义上的高质量，基于相关光学器件现有技术的限制，需要一种技术指标良好的调制器驱动模块和量子密钥发射机组成的量子密钥分发系统。

发明内容

本申请提供一种调制器驱动模块及量子密钥分发系统，以实现高质量的量子密钥分发。

本申请第一方面提供一种调制器驱动模块，所述调制器驱动模块包括：强度调制器驱动、相位调制器驱动、Modset电压驱动、偏置电压驱动、DAC转换器和主控FPGA芯片；

所述强度调制器驱动包括第一强度调制器驱动和第二强度调制器驱动；

所述第一强度调制器驱动，包括第一强度调制器RF电压驱动和强度调制器DC电压驱动，第一强度调制器RF电压驱动包括脉冲整形器和功率放大器，所述第一强度调制器驱动用于输出第一RF驱动信号和第一DC驱动信号；

所述第二强度调制器驱动，包括第二强度调制器RF电压驱动和强度调制器DC电压驱动，第二强度调制器RF电压驱动包括脉冲整形器、功率放大器，所述第二强度调制器驱动用于输出第二RF驱动信号和第二DC驱动信号；

所述相位调制器驱动，包括脉冲整形器、功率放大器，用于输出第三RF驱动信号；

所述第一强度调制器RF电压驱动、第二强度调制器RF电压驱动和相位调制器驱动各与一个主控FPGA芯片的GTX接口连接；

所述DAC转换器用于将所述主控FPGA芯片的控制信号转换成模拟信号，用于控制Modset电压驱动和偏置电压驱动，从而调节所述脉冲整形器和功率放大器的工作电压。

优选地，所述调制器驱动模块还包括ADC转换器，所述ADC转换器，包括第一ADC转换单元、第二ADC转换单元和第三ADC转换单元；