[发明专利]量子通信系统中激光攻击光隔离器和环形器的测试装置及方法

说明书

本发明公开了一种量子通信系统中激光攻击光隔离器和环形器的测试装置及方法，采用激光二极管模拟信号光，并用分束器增加光的线路从而实现激光注入与隔离度测量，通过高能激光器对光隔离器和环形器进行攻击，模拟在量子通信系统中攻击者Eve发射的激光对光隔离器进行损伤。本发明能够测试光隔离器和环形器对量子保密通信系统光源端的隔离保护作用。

技术领域

本发明涉及一种激光攻击光隔离器和环形器的测试方案,特指一种用于该测试方案的光路及相关测试方法。

背景技术

自1984年第一个量子加密通信协议问世以来，量子通信领域得到了迅速的发展，无论是理论上还是技术上都有很大的进步。目前，世界范围内，美国洲际量子网，英国量子网，欧盟量子网，日本东京量子网，韩国环首尔量子网已经建成并正在延伸。而放眼国内，京沪干线已于2017年完成全网验收，墨子号量子卫星已经在工作中，沪杭干线，宁苏干线正在建设之中。这些成果说明量子保密通信正在得到越来越广泛的应用。

而促进技术进步的因素中，有很大一部分是攻击方式的进步。从某种意义上说，针对现有系统的攻击手段的发展促进了理论与工程方面的进一步发展。有一种特定的攻击方式，通过激光注入而对光隔离器进行损伤从而达到窃取量子通信秘密信息的目的。本发明便是针对这一攻击方式中攻击效果检测也就是隔离度变化而提出的一种测量方式，更准确地说，是实现此测量的光路及相关测试方法。在光源的设备中，光隔离器通常是光脉冲在被发送到量子信道之前经过的最后一个光学器件，然而，对于攻击者Eve从网络侧看源设备，光隔离器是其看到的第一个组件。因此，攻击者Eve的激光可能会首先对光隔离器的性能造成影响。环形器，作为一种改变光路的光学器件，其逆光路向的光学特性也相当于一个光隔离器，同理，通过输出光纤照射到光源的高功率激光会影响环形器的性能。然而，目前还不存在光隔离器和环形器在高功率激光照射下，对其隔离性能造成影响的测试方案。

发明内容

发明目的：为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种量子通信系统中激光攻击光隔离器和环形器的测试装置及方法，以验证光隔离器和环形器对量子保密通信系统光源端的隔离保护作用。

技术方案：为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种量子通信系统中激光攻击光隔离器的测试装置，包括第一测试激光器、第一光功率计一、第一光功率计二、第一光功率计三、第一95：5分束器、光隔离器、第一99：1分束器、第一高能激光器、第一光纤熔断检测器，其中：

所述第一测试激光器与第一95：5分束器的端口一连接，所述第一光功率计与第一95：5分束器的端口三连接，所述光隔离器一端与第一95：5分束器的端口二连接，所述光隔离器的另一端与第一99：1分束器的端口一连接。

所述第一高能激光器与第一99：1分束器的端口二连接，所述第一光功率计二与第一99：1分束器的端口三连接，所述第一光功率计三与第一99：1分束器的端口四连接。

所述第一95：5分束器的端口一、第一95：5分束器的端口二为95％端口，所述第一95：5分束器的端口三、第一95：5分束器的端口四为5％端口。第一99：1分束器的端口一、第一99：1分束器的端口二为99％端口，第一99：1分束器的端口三、第一99：1分束器的端口四为1％端口。

所述第一光纤熔断检测器一端传感器夹持在第一99：1分束器的端口一一侧，另一端传感器夹持在第一99：1分束器的端口二一侧，所述第一光纤熔断检测器与第一高能激光器的电源控制连接。

优选的：所述第一95：5分束器的端口四上安装有第一光帽。

一种量子通信系统中激光攻击光隔离器的测试方法，包括以下步骤：