[发明专利]基于光量子通信技术的深空探测通信系统

权利要求书

1.一种基于光量子通信技术的深空探测通信系统，包括：若干深空探测器、地球轨道卫星和地面站，其特征在于，所述深空探测器上设置有量子信息发送分系统，所述地球轨道卫星上设置有量子通信接收站，所述量子通信接收站分别与所述量子信息发送分系统和地面站通信连接；所述量子信息发送分系统与所述量子通信接收站之间进行量子通信，将所述深空探测器探测到的科学探测数据转换成光量子信号发送至所述量子通信接收站，所述量子通信接收站接收光量子信号，对光量子信号进行信息解码将光量子信号还原为数字信号，并通过射频通信方式将数字信号发送至地面站。 

2.根据权利要求1所述的基于光量子通信技术的深空探测通信系统，其特征在于，所述量子信息发送分系统包括：光量子纠缠对生成源、深空探测数据生成设备、光量子态调制设备和激光发射装置，其中， 

所述光量子纠缠对生成源用以产生两束相互纠缠的激光A、激光B； 

所述深空探测数据生成设备用以生成科学探测数据； 

所述光量子态调制设备分别与所述光量子纠缠对生成源和深空探测数据生成设备连接，用以根据科学探测数据完成对激光B的量子态调制； 

所述激光发射装置与所述光量子纠缠对生成源连接，用以完成激光A的整形、输出。 

3.根据权利要求1所述的基于光量子通信技术的深空探测通信系统，其特征在于，所述量子通信接收站包括大口径光量子接收分系统和对地数据传输分系统，所述大口径光量子接收分系统用以接收深空探测器发送的光量子信号，在卫星上完成量子信息解码将光量子信号还原为数字信号；所述对地数据传输分系统与所述大口径光量子接收分系统连接，用以将数字信号通过射频通信方式发送至地面站。 

4.根据权利要求3所述的基于光量子通信技术的深空探测通信系统，其特征在于，所述大口径光量子接收分系统包括：激光接收望远镜、光通路设备、光量子解调器、信息存储/转发器，其中， 

所述激光接收望远镜用以接收激光A信号； 

所述光通路设备与所述激光接收望远镜连接，用以完成光信号在地球轨道卫星量子通信接收站内的传递； 

所述光量子解调器与所述光通路设备连接，用以对激光B中传递的信息译码，将光量子信号还原为数字信号； 

所述信息存储/转发器与所述光量子解调器连接，用以对转换后的数字信号进行存储，并转发至所述对地数据传输分系统。 

5.根据权利要求4所述的基于光量子通信技术的深空探测通信系统，其特征在于，所述大口径光量子接收分系统还包括：3 

激光跟瞄机构：与所述激光接收望远镜连接，用以控制所述激光接收望远镜精确指向所述深空探测器，有效接收所述激光A信号； 

跟瞄控制设备：与所述激光跟瞄机构连接，用以对所述激光跟瞄机构进行全自主控制。 

6.根据权利要求3所述的基于光量子通信技术的深空探测通信系统，其特征在于，所述对地数据传输分系统包括：数据综合处理器、数传发射机、数传天线和数传天线驱动机构与控制设备，其中， 

所述数据综合处理器用以接收数字信号，并对数字信号进行格式编排、基带编码、加扰加密处理后发送至所述数传发射机； 

所述数传发射机与所述数据综合处理器连接，用以对接收到的数字信号进行射频调制、上变频、功率放大处理，并将处理后的数字信号通过所述数传天线发送至地面站； 

所述数传驱动机构与控制设备与所述数传天线连接，用以控制所述数传天线指向地面站。