[发明专利]单纤融合量子密钥分发系统、方法及相关系统、方法

说明书

本申请提供了一种单纤融合量子密钥分发系统、方法及相关系统、方法，单纤融合量子密钥分发系统，包括：信号同步装置、波分复用器、至少一个经典收发器、至少一个量子密钥分发终端。本申请的经典收发器利用门控APD探测波分复用器解复用的信号中的经典光信号，将探测到的经典光信号转换为电信号，并对电信号进行雪崩放大，可以实现对微弱经典光信号的有效探测，提高经典光信号的探测灵敏度，基于此，在保证经典光通信不出错的情况下，可以大幅降低经典信号产生的串扰噪声，减少对量子信号传输的影响，实现量子密钥分发中量子信号与经典信号接近零串扰的共纤融合传输，使经典信号与量子信号的共纤传输不会降低量子密钥分发的传输距离和安全码率。

技术领域

本申请涉及通信技术领域，特别涉及一种单纤融合量子密钥分发系统、方法及相关系统、方法。

背景技术

随着量子密钥分发实用化进程的加快、应用领域的拓展，为量子信道提供光纤网络资源成为亟待解决的问题，然而在现有接入网光纤资源中大量的用户终端可能只有一条光纤链路，为量子信道铺设一条新的专用光纤要付出昂贵的代价，为了降低量子信道对应光纤铺设的成本，量子信号和经典信号单纤融合的技术应用而生。

量子信号和经典信号单纤融合一般采用单纤波分复用的方式，但是由于现有的光通信中经典光探测器灵敏度有限，为保障经典通信不出错，一般在增大经典光信号的强度后，传输经典光信号，但是增大经典光信号的强度会导致每个光脉冲平均光子数比量子信号高6到7个数量级，导致量子信号很容易被经典信号产生的串扰噪声所淹没，因此在量子信号和经典信号单纤融合通信过程中，如何降低经典信号产生的串扰噪声成为问题。

发明内容

为解决上述技术问题，本申请实施例提供一种单纤融合量子密钥分发系统、方法及相关系统、方法，以达到在量子信号和经典信号单纤融合传输过程中，降低经典信号产生的串扰噪声，减少对量子信号传输的影响，实现量子密钥分发中量子信号与经典信号接近零串扰的共纤融合传输，使经典信号与量子信号的共纤传输不会降低量子密钥分发的传输距离和安全码率的目的，技术方案如下：

一种单纤融合量子密钥分发系统，用于实现量子密钥分发中量子信号与经典信号接近零串扰的共纤融合传输，包括：信号同步装置、波分复用器、至少一个经典收发器、至少一个量子密钥分发终端；

所述波分复用器，用于对所述经典收发器、所述量子密钥分发终端和所述信号同步装置发送的信号进行单纤波长复用并输出，以及接收外部信号，对所述外部信号进行单纤波长解复用；

所述经典收发器，用于利用门控雪崩光电二极管APD探测所述波分复用器解复用的信号中的经典光信号，将探测到的经典光信号转换为电信号，并对所述电信号进行雪崩放大，以及发送经典光信号至所述波分复用器；

所述量子密钥分发终端，用于从所述波分复用器解复用的信号中探测量子信号，以及生成量子信号，并发送生成的量子信号至所述波分复用器；

所述信号同步装置，用于进行时钟信号同步，以使所述单纤融合量子密钥分发系统与另一个单纤融合量子密钥分发系统的时钟信号同步。

优选的，所述经典收发器包括：光源及调制器模块、光可调衰减器VOA、所述门控APD、环形器和以太网接口；

所述光源及调制器模块，用于对待发送经典数据电信号进行归零码光调制，得到归零码编码的经典光信号；

所述光可调衰减器VOA，用于对所述光源及调制器模块调制后的经典光信号进行可调衰减；

所述环形器，用于将所述VOA可调衰减后的经典光信号经过单模光纤传输至所述波分复用器，以及将所述波分复用器解复用的信号经过单模光纤传输至所述门控APD；

所述门控APD，用于探测所述波分复用器解复用的信号中的经典光信号，并对探测到的经典光信号进行雪崩放大，并将雪崩放大后的经典光信号解调为用于以太网传输的电信号；