[发明专利]自适应传输距离的量子密码通信系统

权利要求书

1.一种自适应传输距离的量子密码通信系统，包括量子密钥发送系统；通信信道和量子密钥接收系统；所述量子密钥发送系统包括光源模块、编码模块和光束管理模块；所述量子密钥接收系统包括接收模块和解码模块，量子密钥接收系统用以接收量子密钥并解码出密钥信息，所述接收模块用以接收信号；量子密钥接收系统的解码模块与量子密钥发送系统的编码模块配合工作；所述解码模块用以对接收模块所接收到得被编码的信息进行解码处理，以获得密钥；所述光源模块用于输出脉冲激光，作为基于光源管理和色散管理的量子保密通信系统的光源；所述编码模块用以将需要编码的信息编码在由光源模块输出的脉冲激光的参量上；所述光源管理模块包括光强管理模块和光谱管理模块；所述光强管理模块用以对由光源模块输出的预备进入通信信道的脉冲激光的光束强度进行管理；所述光谱管理模块用以对由光源模块输出的预备进入通信信道的脉冲激光的光谱进行管理；所述对光束强度进行管理包括：1)将光源强度衰减，确保进入通信信道的光强为单个光子级别；2)以输出光作为反馈，确保量子密钥发送系统的输出光强稳定；3)在基于诱骗态的量子密钥分发设备中，进行真空态、诱骗态、信号态光强比和占比的调控；所述对光谱进行管理是指将光谱滤波在系统所有器件工作带宽范围内；其特征在于：还包括设置在量子密钥发送系统和/或量子密钥接收系统内的可调色散管理模块；在系统运行或者通信光纤长度更换时，所述可调色散管理模块用于动态调节补偿脉冲激光的色散补偿量，使输入通信信道的脉冲激光的补偿色散量和通信信道光纤引入的色散量相当；

所述可调色散管理模块的动态调节过程包括:

(1)根据自适应传输距离的量子密码通信系统的通信信道距离和通信信道色散参数估测该系统的色散补偿量，将可调色散补偿模块的色散值设置为估测的色散补偿量；

(2)观测自适应传输距离的量子密码通信系统运行情况，若正常运行，则记录误码率；若无法运行，则记录无法运行；

(3)在所述估测的色散补偿量左右合适范围内，以合适步进调整色散补偿量，重复进行步骤(2)；

(4)获得自适应传输距离的量子密码通信系统正常运行时误码率与色散补偿量关联曲线，获得所述关联曲线的极小值点；

(5)确定在所述关联曲线的极小值点的所述色散补偿量的值；

(6)将该色散补偿量设置入自适应传输距离的量子密码通信系统；

当自适应传输距离的量子密码通信系统的光纤长度未知导致可调色散补偿模块的色散值不易设置时，通过自适应传输距离的量子密码通信系统扫描算法实现色散补偿量的自动适配，过程如下：

(1)在可调色散补偿模块工作范围内，从小到大按照合适步进递增色散补偿量，将可调色散补偿模块的色散值依次设置为所述色散补偿量；

(2)在每个色散值处观测自适应传输距离的量子密码通信系统运行情况，若正常运行，则记录误码率；

若无法运行，则记录无法运行；(3)获得自适应传输距离的量子密码通信系统正常运行时误码率与色散补偿量关联曲线，获得所述关联曲线的极小值点；

(4)确定在所述关联曲线的极小值点的所述色散补偿量的值；

(5)将该色散补偿量设置入自适应传输距离的量子密码通信系统。

2.根据权利要求1所述的自适应传输距离的量子密码通信系统，其特征在于：所述光源模块通过激光器产生脉冲激光，或者通过外部器件将连续激光调制成脉冲激光。

3.根据权利要求1所述的自适应传输距离的量子密码通信系统，其特征在于：所述光源模块包含至少一个激光器。

4.根据权利要求1所述的自适应传输距离的量子密码通信系统，其特征在于：编码信息的光脉冲参量为脉冲激光的偏振参量、相位参量或时间参量。

5.根据权利要求1所述的自适应传输距离的量子密码通信系统，其特征在于：所述光强管理模块通过固定衰减器、强度调制器和可调衰减器实现将光源强度衰减。