[发明专利]一种本地主动相位补偿系统与方法有效

专利信息
申请号: 201710026168.3 申请日: 2017-01-13
公开(公告)号: CN106789030B 公开(公告)日: 2019-10-22
发明(设计)人: 王金东;颜士玲;兰立新;方俊彬;刘子豪;陈艳辉;马瑞丽;郑如雪;林加毅;赵峰;魏正军;张智明 申请(专利权)人: 华南师范大学
主分类号: H04L9/08 分类号: H04L9/08
代理公司: 北京超凡志成知识产权代理事务所(普通合伙) 11371 代理人: 苏胜
地址: 510000 广东*** 国省代码: 广东;44
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摘要:
搜索关键词: 一种 本地 主动 相位 补偿 系统 方法
【说明书】:

发明提供了一种本地主动相位补偿系统与方法,涉及量子保密通信领域。本发明提供的一种本地主动相位补偿系统与方法,由于信号发送端干涉环工作点的获取过程完全在本地完成,信号接收端临时工作点的确定也完全在本地完成,从而避免了在经典信道传输扫描结果,使EVE无法获取相位信息,提高了系统安全性;再者信号发送端和信号接收端的本地补偿和联合补偿过程扫描的是强光脉冲干涉曲线,缩短了扫描时间,提高了信息占空比。

技术领域

本发明涉及量子保密通信领域,具体而言,涉及一种本地主动相位补偿系统与方法。

背景技术

量子密钥分发基于量子力学基本原理,被证明理论上能实现无条件的安全通信,引起了社会的广泛关注。量子密钥分发可分为连续变量的量子密钥分发和离散变量的量子密钥分发。其中,离散变量量子密钥分发系统最接近实际应用,最常用的编码方式有相位编码和偏振编码,对于相位编码量子密钥分发系统,相位漂移是影响其实际性能以及能否在实际环境下长期稳定运行的重要因素之一。

现有技术中的相位编码量子密钥分发系统的四相位扫描的主动相位补偿方案:Bob固定加载调制电压,扫描Alice端相位调制器的单光子干涉曲线,根据干涉曲线得到Alice的半波电压四个相位工作点,然后依次固定Alice的每个工作点,Bob在一定电压范围内逐次加载电压,分别扫描一条单光子干涉的计数曲线,并根据干涉曲线的结果计算编码矩阵,若编码矩阵满足理想编码矩阵则相位补偿完毕,否则,Alice调整工作点,Bob再次扫描单光子干涉曲线。相位补偿过程中,Alice每进行一次工作点的调整就需要Bob扫描4条单光子干涉的计数曲线,增加了主动相位补偿过程的时间和复杂度。同时,四相法的相位补偿过程需要双方进行信息交互,然而,主动相位补偿攻击(APC)能够根据交互信息获得每个光子所加载的确切的相位信息,可能会给EVE开起新的后门。

发明内容

有鉴于此,本发明实施例的目的在于提供一种本地主动相位补偿系统与方法,以改善上述问题。

第一方面,本发明提供了一种本地主动相位补偿系统,包括第一激光光源、第一激光调制处理装置、第一光强探测装置、第一控制器、第一光开关、光衰减器以及第二激光光源、第二激光调制处理装置、第二光强探测装置以及第二控制器,所述第一控制器分别与所述第一光强探测装置、所述第一激光调制处理装置电连接,所述第一激光调制处理装置、所述第一光开关以及所述光衰减器依次光连接,所述第二控制器分别与所述第二光强探测装置、所述第二激光调制处理装置电连接,

在所述第一光开关处于断开状态时,所述第一激光光源发出的激光入射进所述第一激光调制处理装置;

所述第一控制器用于控制所述第一激光调制处理装置执行将激光调制成光脉冲,且光脉冲的脉宽大于光脉冲经过干涉环的第一长臂光纤和第一短臂光纤时所引起的时间差,然后将光脉冲分为两束分别沿第一长臂光纤与第一短臂光纤进行传输,且在传输过程中加载多个调相电压对沿第一短臂光纤传输的一束光脉冲进行相位调制,相位调制后的光脉冲与未被调制的光脉冲进行干涉的操作;

所述第一控制器还用于接收所述第一光强探测装置输出的采集到的干涉后的光脉冲的多个光强,并依据所述多个调相电压、所述多个光强扫描出第一光脉冲干涉曲线,并根据第一光脉冲干涉曲线获取第一相位调制器的四个第一工作点;

所述第二激光光源发出的激光入射进所述第二激光调制处理装置;

所述第二控制器用于控制所述第二激光调制处理装置执行将激光调制成光脉冲,且光脉冲的脉宽大于光脉冲经过干涉环的第二长臂光纤和第二短臂光纤时所引起的时间差,然后将光脉冲分为两束分别沿第二长臂光纤与第二短臂光纤进行传输,且在传输过程中在传输过程中加载多个调相电压在沿第二短臂光纤的传输的一束光脉冲进行相位调制,在传输完毕后,相位调制后的光脉冲与未被调制的光脉冲进行干涉的操作;

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