[实用新型]一种基于扰偏的点对点光纤密钥分发系统

说明书

本实用新型公开了一种基于扰偏的点对点光纤密钥分发系统，包括第一光源、第一波分器件、第一扰偏装置、第一起偏器、第一光电探测器、第二光源、第二波分器件、第二扰偏装置、第二起偏器、第二光电探测器以及光纤链路；第一光源、第一起偏器、第一扰偏装置分别与第一波分器件连接；第一光电探测器与第一起偏器连接；第二光源、第二起偏器、第二扰偏装置分别与第二波分器件连接；第二光电探测器与第二起偏器连接；光纤链路连接在第一扰偏装置与第二扰偏装置之间。本实用新型通过对点对点通信双方在正反两个方向经过的光信号上主动施加偏振态扰动，使得光信号的强度与偏振态高度相关，波动速率和幅度大幅提升，能够保证密钥的高成码率和低误码率。

技术领域

本实用新型实施例涉及光纤密钥分发技术领域，尤其涉及一种基于扰偏的点对点光纤密钥分发系统。

背景技术

作为保密通信的重要分支，通信密钥的产生与传输是整个保密通信系统的关键命脉，也是窃听者攻击时的首要目标。传统密钥的产生依靠算法的复杂度或是基于数论的大数分解以期无法在短时间内被暴力破解，然而量子计算机的日趋成熟使得这一类的加密方法在不远的将来将面临淘汰。

光纤密钥分发技术，作为一种低成本、抗电磁干扰的物理层密钥生成方案，同时兼备了密钥的产生与分发的功能。然而，目前所提出的光纤密钥分发方案大多基于自然环境被动施加的扰动，其密钥产生速率和系统的稳定性均没有保证，并且由于在实际应用中标准通信光纤通常被包覆在光缆中，很难达到实验室中得到的效果。

除此之外，光传输的延时导致的误码也普遍存在于基于光信道的密钥分发系统中。假设A方向的光信号在外部光纤链路中某个点P受到了一个自然环境随机的扰动，那么当B方向(点对点传输中相反方向)的光信号经过时延到达P点时，该扰动可能已经与之前不同，这意味着通信双方的光信号受到了不同的扰动，光信道的互易性被打破，误码也因此出现。

因此，如何在长距离传输中保证密钥的高成码率和低误码率是目前提升光纤密钥分发系统性能的难点和亟待解决的问题。

实用新型内容

本实用新型提供一种基于扰偏的点对点光纤密钥分发系统，以解决现有技术的不足。

为实现上述目的，本实用新型提供以下的技术方案：

一种基于扰偏的点对点光纤密钥分发系统，包括第一光源、第一波分器件、第一扰偏装置、第一起偏器、第一光电探测器、第二光源、第二波分器件、第二扰偏装置、第二起偏器、第二光电探测器以及光纤链路；其中，

所述第一光源、第一起偏器、第一扰偏装置分别与所述第一波分器件连接；所述第一光电探测器与所述第一起偏器连接；

所述第二光源、第二起偏器、第二扰偏装置分别与所述第二波分器件连接；所述第二光电探测器与所述第二起偏器连接；

所述光纤链路连接在所述第一扰偏装置与所述第二扰偏装置之间；

所述第一光源、第二光源均用于发出光信号；

所述第一波分器件用于接收来自所述第一光源的光信号，并传输到所述第一扰偏装置；以及用于接收来自所述第一扰偏装置的光信号，并传输到所述第一起偏器；

所述第二波分器件用于接收来自所述第二光源的光信号，并传输到所述第二扰偏装置；以及用于接收来自所述第二扰偏装置的光信号，并传输到所述第二起偏器；

所述第一扰偏装置、第二扰偏装置均用于对经过的光信号主动施加偏振态扰动；

所述光纤链路用于传输光信号；

所述第一起偏器、第二起偏器均用于对接收到的光信号进行起偏；

所述第一光电探测器、第二光电探测器均用于将起偏后的光信号转换为电信号，以得到对应的密钥。