[发明专利]量子密钥分发光纤传输系统和方法

说明书

本发明公开了一种量子密钥分发光纤传输系统和方法，其中的系统包括：VOA模块对数据光信号的光功率进行调节；第一光复用与解复用模块采用预设的复用方式将量子光信号和数据光信号复用至光纤中发送；控制及网管模块基于与数据光信号对应的接收光功率信息和与量子光信号对应的密钥成码率信息，调整VOA模块中光衰减器的衰减值。本发明的系统和方法，能够实现量子密钥分发与经典光通信通过同一光纤传输，支持经典光通信和QKD不同类型设备多端口同时接入，节省线路光纤资源消耗；支持经典光信号功率调节，减少对量子光信号的影响，优化量子密钥成码率，保障经典光通信。

技术领域

本发明涉及光通信技术领域，尤其涉及一种量子密钥分发光纤传输系统和方法。

背景技术

QKD(Quantum Key Distribution，量子密钥分发)是密码学与量子力学相结合的产物，以量子态为信息载体，基于量子力学的测不准关系和量子不可克隆定理，通过量子信道使通信收发双方共享密钥，QKD技术在通信中并不传输密文，而是利用量子信道传输密钥，将密钥分发到通信双方。在QKD网络中，每个用户一般需要两种信道来传输两种类型的信号，分别是传输量子光信号的量子信道以及用于传输量子密钥分发及管理过程中交互信息的交互信道。其中交互光信号的功率比量子光信号大得多，可以视为经典光信号。此外，对于量子保密专线用户，还需要为其提供加密数据承载的业务信道。目前，实际QKD网络部署时，不同信号通过独立光纤传输，消耗了大量光纤资源。在量子保密专线用户接入QKD网络时，需要布放多根光纤，增加了工作流程及光纤资源消耗。

发明内容

有鉴于此，本发明要解决的一个技术问题是提供一种量子密钥分发光纤传输系统和方法。

根据本发明的一个方面，提供一种量子密钥分发光纤传输系统，包括：可调光衰减器VOA模块，用于接收数据光信号，并对所述数据光信号的光功率进行调节；第一光复用与解复用模块，用于接收量子光信号和所述VOA模块发送的所述数据光信号，采用预设的复用方式将所述量子光信号和所述数据光信号复用至光纤中发送。

可选地，控制及网管模块，用于基于与所述数据光信号对应的接收光功率信息和与所述量子光信号对应的密钥成码率信息，调整所述VOA模块中光衰减器的衰减值。

可选地，第一经典光通信设备，用于通过第一数据光通道将业务数据发送给所述VOA模块；第一量子密钥分发QKD设备，用于通过第二数据光通道将密钥交互数据发送给所述VOA模块，通过量子光信道将量子密钥发送给所述第一光复用与解复用模块。

可选地，所述VOA模块包括多个VOA；对于所述每个第一数据光通道和每个第二数据光通道都对应设置一个所述VOA。

可选地，第二光复用与解复用模块、第二经典光通信设备和第二量子密钥分发QKD设备；所述第二光复用与解复用模块，用于基于所述复用方式从所述第一光复用与解复用模块发送的光信号中分离出所述数据光信号和所述量子光信号，将所述量子光信号发送给所述第二QKD设备，将所述数据光信号发送给所述第二经典光通信设备或所述第二QKD设备。

可选地，所述控制及网管模块，用于基于所述第二QKD设备发送的所述密钥成码率信息判断成码率是否满足要求，基于判断结果调节所述VOA模块中光衰减器的衰减值。

可选地，所述控制及网管模块，用于接收所述第二经典光通信设备和所述第二QKD设备发送的所述接收光功率信息，将所述接收光功率信息与所述第二经典光通信设备和所述第二QKD设备的光模块接收灵敏度进行比对，基于比对结果调节所述VOA模块中光衰减器的衰减值。

可选地，所述第一光复用与解复用模块，用于将所述数据光信号和所述量子光信号复用至一根光纤中传输。