[实用新型]一种基于低串扰少模-多芯光纤的量子与经典融合系统

权利要求书

1.一种基于低串扰少模-多芯光纤的量子与经典融合系统，其特征在于：包括依次连接的发送端、扇入器件、少模-多芯光纤、扇出器件以及接收端；

所述发送端包括经典信号发送端、量子信号发送器、同步信号发送端；所述经典信号发送端的输出端与所述扇入器件的输入端连接用于生成经典信号并输出到扇入器件；

所述同步信号发送端的输出端与所述扇入器件的输入端连接，用于将同步信号输出到所述扇入器件；

所述量子信号发送器与所述扇入器件连接，用于将量子信号发送到所述扇入器件；

所述扇入器件用于将多路信号耦合进少模-多芯光纤中；

所述扇出器件用于将信号从少模-多芯光纤解复用到接收端的单模光纤中；

所述接收端包括经典信号接收端、量子信号接收器和同步信号接收器；所述经典信号接收端包括多个经典信号接收子模块，每个所述经典信号接收子模块的输入端与所述扇出器件的输出端连接，用于接收并检测经典信号；

所述同步信号接收器的输入端与所述扇出器件的输出端连接，所述量子信号接收器的输入端与所述扇出器件的输出端连接；

每个所述经典信号发送端生成3路处于基模的经典信号，同时将3路处于基模的经典信号转化为三路不同的高阶模式的经典信号并复用在同一根少模光纤上，然后输出到所述扇入器件；所述同步信号发送端和量子信号发送器分别将处于同步信号和量子信号传输到所述扇入器件中；所述扇入器件将多路不同高阶模式的经典信号以及处于基模的量子信号和同步信号耦合进所述少模-多芯光纤中并传输至所述扇出器件，在扇出器件处解复用为多路模分复用的经典信号、1路同步信号与1路量子信号，多路处于3个不同的高阶模式的经典信号被转化为基模的经典信号并解复用至经典信号接收子模块，经典信号接收子模块对解复用后的多路处于基模的经典信号进行接收并检测；同步信号接收器对同步信号进行接收；量子信号接收器对量子信号进行接收和检测，并根据检测结果与发送端进行密钥协商和隐私放大。

2.根据权利要求1所述的一种基于低串扰少模-多芯光纤的量子与经典融合系统，其特征在于：所述同步信号发送端包括同步信号发送器、第一波分复用器和第一泵浦光源；所述同步信号发送器的输出端和第一泵浦光源的输出端与所述第一波分复用器的输入端连接；所述第一波分复用器的输出端与所述扇入器件的输入端连接；所述同步信号发送器将生成的处于基模的同步信号输出至第一波分复用器，所述第一泵浦光源将泵浦光输出到所述第一波分复用器中与处于基模的同步信号进行耦合，并输出到扇入器件中。

3.根据权利要求2所述的一种基于低串扰少模-多芯光纤的量子与经典融合系统，其特征在于：所述经典信号发送端包括多个与经典信号接收子模块一一对应的经典信号发送子模块、多个模式复用器、多个第二波分复用器和多个第二泵浦光源；每个经典信号发送子模块对应一个模式复用器、一个第二波分复用器和一个第二泵浦光源；每个所述经典信号发送子模块包括3个经典信号发送器；3个所述经典信号发送器的输出端与所述模式复用器的输入端连接，所述模式复用器的输出端和第二泵浦光源的输出端与所述第一波分复用器的输入端连接，所述第二波分复用器的输出端与所述扇入器件的输入端连接；所述第二泵浦光源将泵浦光输出到所述第二波分复用器中，同时3个所述经典信号发送器发出三路处于基模的信号，经过模式复用器后耦合进同一少模光纤中并传输至所述第一波分复用器中与泵浦光耦合，再与处于基模的量子信号与同步信号通过扇入器件耦合经少模-多芯光纤中。

4.根据权利要求3所述的一种基于低串扰少模-多芯光纤的量子与经典融合系统，其特征在于：每个所述经典信号接收子模块包括三个经典信号接收器和一个模式解复用器；所述模式解复用器的输入端与所述扇出器件的输出端连接；所述经典信号接收子模块的3个所述经典信号发送器的输入端与所述模式解复用器的输出端连接。

5.根据权利要求4所述的一种基于低串扰少模-多芯光纤的量子与经典融合系统，其特征在于：所述的模式复用器/模式解复用器为基于波瓣型方向控制器型模式复用器/模式解复用器，可将输入的多路基模/高阶模信号转化为不同的高阶模/基模。