[实用新型]一种量子密钥分发终端和系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及量子通信技术领域，特别是涉及一种量子密钥分发终端和系统。

背景技术

随着量子通信技术的飞速发展，量子密钥分发（Quantum Key Distribution，QKD）逐渐成为一项成熟的应用技术。这项技术基于量子的不可克隆原理和测不准原理，其产生的密钥具有理论上的绝对安全性，主要应用于对保密等级要求较高的地方。现有的量子密钥分发硬件设备主要由光学收发装置和电子学板卡组成，所述光学收发装置包括光源板、光路部件和探测器，电子学板卡主要用于数据处理、密钥生成控制和密钥管理等。

使用量子密钥分发硬件设备时，由于电子学板卡和光学收发装置中的各个部件都是独立散列的器件，需要将电子学板卡的多个信号输入/输出接口分别与光学收发装置的光源板、光路部件和探测器相应的接口相连，组成一个量子密钥分发系统，再将组成的量子密钥分发系统进行实际的应用。

本领域技术人员在使用上述量子密钥分发硬件设备时，发现存在如下缺点：

由于组成量子密钥分发系统的电子学板卡、光源板、光路部件以及探测器散列设置，对整个系统的测试、维护和管理比较分散，不易整体管理；并且在使用多个量子密钥分发系统组成量子密钥分发网络时，各量子密钥分发系统间组网复杂，管理、维护起来也更加困难。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型提供了一种量子密钥分发终端和系统，系统中各组成器件集成在终端中，易于测试、维护和管理。

一种量子密钥分发终端，所述终端包括：

电子学背板、光学收发装置、电子学板卡、电源、网络接口、密钥应用接口、量子光纤接口以及机箱外壳；

所述电子学背板包括单板互联接口、高速光电接口、探测器接口和电源接口；

所述光学收发装置包括光源板、光路部件和探测器，所述光路部件通过光纤尾纤、光纤法兰分别与光源板和探测器相连；

所述电子学板卡用于执行系统维护与管理、量子密钥分发控制、系统接入、密钥存储及应用以及密钥后处理；

电子学背板将机箱外壳所形成的空间分割成两个独立的空间，其中一部分空间放置光学收发装置，另一部分空间放置电子学板卡，电源放置在任意一部分空间的空位；

电子学背板通过单板互联接口与电子学板卡相连，通过高速光电接口与光学收发装置中的光源板和光路部件相连，通过探测器接口与光学收发装置中的探测器相连，为电子学板卡与光学收发装置之间，各个电子学板卡之间提供信号和数据的交互；

电源接口与电源相连，从电源取电，为电子学背板及与电子学背板相连的终端内其他装置供电；

所述网络接口、密钥应用接口和量子光纤接口均安装在机箱外壳上，用于与外部设备的信息交互；

网络接口与电子学板卡相连，用于量子密钥分发终端与外部设备进行数据交互；

密钥应用接口与电子学板卡相连，用于向量子密钥分发终端外接的通信终端提供量子密钥应用；

量子光纤接口与光路部件相连，用于在多个量子密钥分发终端之间传输光学信号。

可选的，

所述高速光电接口将电子学板卡通过单板互联接口输入的光源驱动信号输出至光源板，所述光源驱动信号用于控制光源板上的激光器发光；

所述探测器接口将探测器输出的探测器计数信号通过单板互联接口输入电子学板卡，所述高速光电接口将电子学板卡通过单板互联接口输出的光学调制器控制信号输出至光路部件；

所述高速光电接口接收光路部件将同步光信号转换成的同步电信号，并通过单板互联接口向电子学板卡输入同步电信号，所述探测器接口将电子学板卡通过单板互联接口输出的探测器控制信号输出至探测器。

可选的，

所述电子学板卡为集成了系统维护与管理、量子密钥分发控制、系统接入、密钥存储及应用以及密钥后处理功能的一块板卡。

可选的，所述电子学板卡包括:

系统维护与管理板卡、量子密钥分发控制板卡、系统接入板卡、密钥存储及应用板卡以及密钥后处理板卡，每个板卡只集成了一种功能。

可选的，所述终端还包括：

维护接口，维护接口安装在机箱外壳上，与电子学背板相连，通过单板互联接口与电子学板卡相连，用于设备日志查询和升级软件。

可选的，所述终端还包括：

两个散热风扇，每个独立空间设置一个散热风扇，两个散热风扇均与电子学背板上的风扇接口相连，从电子学背板取电工作。

可选的，所述机箱外壳还包括：

两个散热窗，散热窗设置的位置与终端内散热风扇设置的位置一致，以提供良好的散热通道。

可选的，所述机箱外壳还包括：