[发明专利]基于反谐振空芯光纤的数据传输且同时分发量子密钥方法

权利要求书

1.一种基于反谐振空芯光纤的数据传输且同时分发量子密钥的方法，所述方法包括以下步骤：

提供至少有两个通光窗口的反谐振空芯光纤；

传输数据的第一信道基于所述反谐振空芯光纤一个通光窗口输送；

传输加密所述数据的量子密钥的第二信道同时通过所述反谐振空芯光纤的另一个通光窗口输送,所述通光窗口的位置通过调整结构尺寸匹配光通信使用的850 nm、1310 nm、1550 nm或2 μm波段，和硅基单光子探测器使用的350-900 nm波段，数据传输的第一信道和量子密钥分发的第二信道处于不同阶的反谐振通光窗口中：，

其中t代表玻璃壁厚度，n石英玻璃折射率，λ波长，m为反谐振阶数，负责量子密钥分发的第二信道设在相应通光窗口中心，通光窗口的中心波长由玻璃壁厚度决定，降低传输损耗通过增加包层玻璃壁的层数来实现。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述反谐振空芯光纤的通光窗口的带宽通过优化包层中玻璃壁的厚度和均匀性来获得提高。

3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述数据传输采用高阶正交振幅调制，提高每个符号包含的信息量，扩大信道传输容量。

4.根据权利要求1所述的方法，其中，所述分发量子密钥使用基于雪崩硅光电二极管的单光子探测器，提高探测效率，降低暗计数率。

5.根据权利要求1所述的方法，其中，所述两个通光窗口单模。

6.根据权利要求1所述的方法，其中，所述量子密钥的第二信道低双折射和低偏振依赖损耗。

7.根据权利要求1所述的方法，其中，反谐振空芯光纤的包层中空气孔的等效直径与纤芯直径的比例为0.68。

8.根据权利要求1所述的方法，其中，传输数据的第一信道连通数据发射和接收模块，其包括激光器、信号调制器、光放大器、复用器和探测器，传输加密所述数据的量子密钥的第二信道连通量子密钥分发系统，其包括脉冲激光器、可变光衰减器、起偏器、分束器、偏振分束器、二分之一波片、四分之一波片和硅基单光子探测器。

9.根据权利要求8所述的方法，其中，所述数据发射和接收模块以及所述量子密钥分发系统经由波分复用/解复用器合并以连接到空芯光纤两端。