[发明专利]一种基于多芯光纤模分复用的QTTH系统及传输方法

权利要求书

1.一种基于多芯光纤模分复用QTTH的系统，其特征在于，包括：OLT端、MDM-ODN和ONU端，所述OLT端、MDM-ODN和ONU端通过光纤依次连接；

所述MDM-ODN包括模式复用器和模式解复用器，且相互之间通过MCF连接，所述MCF为异质沟槽辅助型七芯光纤；

所述OLT端包括经典信号发送器、N个DV-QKD单元和N+1个OLT端的模式转换器，所述N+1个模式转换器的一端与所述经典信号发送器连接，另一端与MDM-ODN的模式复用器连接；

所述ONU包括N个DV-QKD接收器、经典信号接收器、N+1个ONU端的模式转换器和2N+1个PD以及1个ONU端的OC；所述N个DV-QKD接收器分别通过PD与模式解复用器连接；所述N+1个ONU端的模式转换器与解复用器连接，其中N个ONU端的模式转换器分别通过PD与对应的经典信号接收器连接，剩下一个ONU端的模式转换器经过一个PD和ONU端的OC分别与各个经典信号接收器连接；

所述经典信号发送器发送的N+1个经典信号经过模式转化器从基模转换成不同且相互正交的模式后，连同所述N个DV-QKD单元发送的N个量子信号进入所述模式复用器转换成适合所述MCF传输的模式，并通过所述MCF发送到所述模式解复用器分解成独立的N+1个经典信号和N量子信号；所述分解后的各个经典信号分别通过模式转换器转换成基模的模式，并经过连接的PD发送到经典信号接收器；所述量子信号通过连接的PD发送到DV-QKD接收器。

2.根据权利要求1所述的一种基于多芯光纤模分复用QTTH的系统，其特征在于：

所述经典信号发送器包括激光二极管、分束器和N个强度调制器，其中N个OLT端的模式转换器分别通过所述强度调制器与分束器连接，剩下一个OLT端的模式转换器与分束器直接连接；

所述N+1个经典信号包括1个导频信号和N个OOK信号。

3.根据权利要求2所述的一种基于多芯光纤模分复用QTTH的系统，其特征在于：

所述PD采用以盖革模式操作的InGaAs雪崩光电二极管。

4.根据权利要求3所述的一种基于多芯光纤模分复用QTTH的系统，其特征在于：

在所述MCF进行传输时，所述量子信号采用1550nm的波长信道；所述经典信号采用上行1490nm的波长信道或下行1310nm的波长信道。

5.根据权利要求4所述的一种基于多芯光纤模分复用QTTH的系统，其特征在于：

所述模式复用器和模式解复用器由级联模式选择耦合器组成。

6.根据权利要求1至5任一项所述的一种基于多芯光纤模分复用QTTH的系统，其特征在于：

所述DV-QKD单元为基于诱骗态非对称BB84协议产生量子信号的DV-QKD单元。

7.根据权利要求6所述的一种基于多芯光纤模分复用QTTH的系统，其特征在于：

所述MCF的纤芯半径为5μm；所述MCF的纤芯外侧设置有折射率沟槽，所述折射率沟槽的厚度为3μm；所述MCF的芯间距为42μm。

8.根据权利要求7所述的一种基于多芯光纤模分复用QTTH的系统，其特征在于：

所述MCF的纤芯折射率为1.4457；所述MCF的纤芯与MCF的包层之间折射率差为0.003，所述折射率沟槽与MCF的包层之间的折射率差为0.003。