[发明专利]一种自校正的量子密钥分配方法和系统

权利要求书

1.一种自校正量子密钥分配系统，其特征在于，该系统包括：量子密钥发送装置、光学路径切换装置和量子密钥接收装置，其中：

所述量子密钥发送装置与所述光学路径切换装置连接，用于向所述光学路径切换装置输出复用量子信号；

所述光学路径切换装置分别与所述量子密钥发送装置和量子密钥接收装置连接，用于切换量子密钥发送装置和量子密钥接收装置的通信对象；

所述量子密钥接收装置与所述光学路径切换装置连接，用于从所述光学路径切换装置接收所述复用量子信号并进行处理；

所述光学路径切换装置至少具有两类切换状态：一类状态使得本地的量子密钥发送装置与远端的量子密钥接收装置、本地的量子密钥接收装置与远端的量子密钥发送装置进行通信，共享安全的密钥比特，以远程地分配量子密钥；另一类状态使得本地的量子密钥发送装置和本地的量子密钥接收装置进行通信，以校正参数。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述量子密钥发送装置包括量子光源（2-12）、同步光源（2-10）、量子编码器（2-8）和波分复用器（2-6），其中：

所述量子光源（2-12）用于产生量子信号并将产生的量子信号发送至所述量子编码器（2-8）；

所述量子编码器（2-8）用于对所述量子信号进行量子编码处理，并将处理后的信号输入所述波分复用器（2-6）；

所述同步光源（2-10）用于产生同步信号并输入至所述波分复用器（2-6）；

所述波分复用器（2-6）用于将经过量子编码后的量子信号和所述同步信号复合在一起形成复用信号。

3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述光学路径切换装置具有四个外部光学接口2-1、2-2、2-3、2-4和四个对应的内部切换接口A1、B1、A2、B2，其中两个外部光学接口分别作为所述自校正量子密钥分配系统的信号输入接口和信号输出接口，另外两个外部光学接口分别与所述量子密钥发送装置和所述量子密钥接收装置连接，以将从量子密钥发送装置接收到的复用量子信号输入至量子密钥接收装置。

4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述光学路径切换装置的两种切换状态中：

对于状态I：内部接口A1与内部接口B2连接，内部接口A2与内部接口B1连接，则外部光学接口2-1与外部光学接口2-5连通、外部光学接口2-2与外部光学接口2-4连通，从而形成两条交叉的光学路径；

对于状态II，内部接口A1与内部接口B1连接，内部接口A2与内部接口B2连接，则外部光学接口2-1与外部光学接口2-2连通、外部光学接口2-4与外部光学接口2-5连通，从而形成两条平行的光学路径。

5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述量子密钥接收装置包括波分解复用器（2-7）、同步探测器（2-11）、量子解码器（2-9）和量子探测器（2-13），其中：

所述波分解复用器（2-7）用于对接收到的复用量子信号进行解复用，并将解复用后得到的信号分成量子信号和同步信号；

所述同步探测器（2-11）用于探测所述同步信号；

所述量子解码器（2-9）用于对所述量子信号进行量子解码处理；

所述量子探测器（2-13）用于探测经过量子解码处理后的量子信号。

6.根据权利要求3或5所述的系统，其特征在于，所述参数包括量子密钥发送装置和量子密钥发送装置中各组成部分的延时参数、量子光源的强度参数和量子编解码器的编解码参数。

7.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，当所述光学路径切换装置将本地的量子密钥发送装置和本地的量子密钥接收装置连接起来后，固定量子光源（2-12）的强度，通过遍历不同延时下量子探测器（2-13）的计数情况，获得量子探测器最佳延时参数以及量子光源（2-12）与同步光源（2-10）间的最佳延时参数，实现系统延时的自校正；通过统计量子探测器（2-13）的计数，获得量子光源的不同强度参数，实现系统光强的自校正；通过固定量子密钥发送装置中量子编码器（2-8）的编码参数，统计系统的量子比特误码率，获得量子密钥接收装置中量子解码器（2-9）的最佳解码参数，实现解码参数的自校正；通过固定量子密钥接收装置中量子解码器（2-9）的解码参数，统计系统的量子比特误码率，获得量子密钥发送装置中量子编码器（2-8）的最佳编码参数，实现编码参数的自校正。