[发明专利]一种多用户量子密钥分发网络装置

摘要

本发明的目的在于设计一种易于构建、成本相对低廉、抗干扰性强、能实现任意用户之间通信、能克服部分关键器件不完美产生的漏洞的量子密钥分发网络方案。本方案的优势如下：1.采用量子信道、相位调制器、90°法拉第旋转镜的组合，自动补偿光纤及光学器件的双折射效应，增强了系统的稳定性，提高了量子密钥分发系统的抗干扰能力。2.通过光开关的控制，可以实现网络中任意两个用户之间的量子密钥共享。3.除了主控方以外，每个从控方均只需一个相位控制器、旋转法拉第反射镜、衰减器。极大的降低了组网的成本。4.主控方在网络中只作为协助通信端，在通信完成时会公布其调制信息以及探测结果，这样可以免疫实际系统中探测器不完美导致的攻击策略。

主权项

一种多用户量子密钥分发网络装置，其特征在于包括主光路包括主光路由脉冲光子源(1)、光环型器(2)、2x2分束器/耦合器(5)、相位控制器(6)、三端口光偏振分束/合路器(7、8)、2xM光开关(9)量子信道(10、11、12)依次连接构成。其中脉冲光子源(1)的输出端与连接光环行器(2)的同向输入端口，光环行器(2)的同向输出端口连接2x2分束器/耦合器(5)的5a端口，光环行器(2)的反向输出端口以及2x2分束器/耦合器(5)的5b端口分别连接单光子探测器(3)和单光子探测器(4)，2x2分束器/耦合器(5)的5d、5c端口分别连接到三端口偏振分束/耦合器(7)的端口7a、相位控制器(6)，而相位控制器(6)的输出端口也连接到三端口偏振分束/耦合器(8)的端口8a，两个三端口偏振分束/耦合器(7、8)的输出口7b、8b分别连接到2xM光开关(9)的两个输入口9a、9b，2xM光开关(9)的各个输出口(9c、9f、9d，图中以三个端口为例实际系统m个用户光开关应拥有M个输出口)分别依次连接量子信道(10、11、12)、光衰减器(13、14、15)、相位控制器(16、17、18)、90°旋转法拉第反射镜(19、20、21)。