[实用新型]一种基于偏振编码的集成化弱相干光源组件

说明书

本实用新型公开了一种基于偏振编码的集成化弱相干光源组件，包含外壳、电子学接口、光源IC裸片、温度传感器、激光管、透镜、偏振编码光学IC、热电制冷器、保偏光纤，电子学接口置于外壳上，光源IC裸片、温度传感器、激光管、透镜、偏振编码光学IC、热电制冷器放置于外壳内，热电制冷器位于光源IC裸片、温度传感器、激光管、透镜、偏振编码光学IC的下方，所述保偏光纤贯穿外壳，包括测试光纤和输出光纤。本实用新型相比现有技术具有以下优点：相对于目前量子密钥分发系统中普遍采用的分立元件组成的弱相干光源模块，集成化弱相干光源在体积上大幅减小，提高了其应用的灵活性。

技术领域

本实用新型涉及量子通信技术领域，具体为一种基于偏振编码的集成化弱相干光源组件。

背景技术

在量子密钥分发系统中，要求每个量子态仅包含单个光子以确保信息传递的无条件安全性，虽然试验上可以产生真正意义上的单光子，但是所需仪器非常复杂，体积特别庞大，短期内无法应用到量子密钥分发的实用化过程中。因此，量子密钥分发系统通常利用将相干光源衰减到平均光子数小于1的弱相干光源来代替单光子源。

目前，工程上量子密钥分发系统中弱相干光源的产生通常采用分立电路和光学元件来实现，其体积较大，灵活性差，不能满足市场上日益增长的量子密钥分发系统小型化需求。为了使量子密钥分发系统能够减小体积，以便量子保密通信设备能够走进千家万户，需要对量子密钥分发系统中弱相干光源进行集成化设计。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题在于如何缩小量子密钥分发系统中的弱相干光源体积。

本实用新型是通过以下技术方案解决上述技术问题的：一种基于偏振编码的集成化弱相干光源组件，包含外壳(1)、电子学接口(2)、光源IC裸片(3)、温度传感器(4)、激光管(5)、透镜(6)、偏振编码光学IC(7)、热电制冷器(8)、保偏光纤(9)，电子学接口(2)置于外壳(1)上，光源IC裸片(3)、温度传感器(4)、激光管(5)、透镜(6)、偏振编码光学IC(7)、热电制冷器(8)放置于外壳(1)内，热电制冷器(8)位于光源IC裸片(3)、温度传感器(4)、激光管(5)、透镜(6)、偏振编码光学IC(7)的下方，所述保偏光纤(9)贯穿外壳(1)，包括测试光纤(92)和输出光纤(94)。相对于目前量子密钥分发系统中普遍采用的分立元件组成的弱相干光源模块，本实用新型将弱相干光源组件集成在一个外壳内，在体积上大幅减小，提高了其应用的灵活性。

作为优选的技术方案，集成化弱相干光源组件采用模块化的腔体结构，腔体与外壳(1)进行气体密封，腔体内填充惰性气体。

作为优选的技术方案，光源IC裸片(3)、温度传感器(4)、激光管(5)、透镜(6)、偏振编码光学IC(7)均置于一导热基板(12)上，导热基板(12)通过第一绝缘导热垫(13)与热电制冷器(8)的一面接触，热电制冷器(8)的另一面通过第二绝缘导热垫(14)与外壳(1)接触。

作为优选的技术方案，所述导热基板(12)是硅基板或者陶瓷基板。

作为优选的技术方案，集成化弱相干光源组件内所有光源IC裸片(3)之间的连接及其与电子学接口(2)之间的连接采用金丝键合的方式，集成化弱相干光源组件内的、激光管(5)、透镜(6)、保偏光纤(9)这些光学元件之间连接采用空间耦合的方式。

作为优选的技术方案，集成化弱相干光源组件还包含散热热沉(10)，外壳(1)和散热热沉(10)采用一体化设计。

作为优选的技术方案，散热热沉(10)采用锯齿状散热热沉或平板状散热热沉。

作为优选的技术方案，所述保偏光纤(9)外包裹有金属光纤(91)，金属光纤(91)贯穿外壳(1)，金属光纤(91)靠近外壳(1)外部的一段套有金属套管(93)。