[实用新型]一种五维调整机构及自由空间量子密钥分发系统

说明书

本申请提供一种五维调整机构及自由空间量子密钥分发系统，其中五维调整机构包括壳体、二维移动机构以及三维调节支架，二维移动机构设置于壳体的上腔体中，三维调节支架设置于壳体的下腔体中，三维调节支架固定在二维移动机构的下方，三维调节支架用于调节自聚焦透镜沿X、Y或Z轴转动，因而可调整自聚焦透镜的水平位置及高度位置发出的光传输方向与光纤的光轴平行，二维移动机构用于调节三维调节支架沿X轴和Y轴滑移，因而调整自聚焦透镜的水平位置及高度位置，使得自聚焦透镜发出的光可汇聚至光纤的光轴上，因而可实现自聚焦透镜发出的光汇聚至光纤的光轴上，且汇聚后的光传输方向与光纤的光轴平行。

技术领域

本申请涉及量子通信技术领域，具体涉及一种五维调整机构及自由空间量子密钥分发系统。

背景技术

量子通信指的是应用量子力学中的基本定理，进行消息传递的一种信息交互方式。目前量子通信中光子的传输方式主要有两种，一种是利用光纤作为信道实现收发双方之间的光子传输，另一种是利用自由空间作为信道实现收发双方之间的光子传输。与光纤中的量子密钥分发相比，自由空间中的量子密钥分发方式具有其独特的优势，比如不需要特定的传送介质，具有无线电通信的便捷性，大气中光子传播不受双折射效应的影响，信道噪声较小，高度增加时大气密度降低，光子传输损耗急剧减小。因此，有望利用自由空间量子密钥分发技术完成地面卫星站与卫星间的量子密钥分发，继而构建基于量子密钥分发的全球安全通信网，具有非常好的发展前途。

自由空间密钥分发系统由于光是在大气中传播的，而当光线在空气中传播当遇到不同介质时，由于介质的折射率不同会改变其传播方向，因此需要一种自聚焦透镜能够使沿轴向传输的光产生折射，并使折射率的分布沿径向逐渐减小，从而实现出射光线被平滑且连续的汇聚到一点。

因此，亟需一种自聚焦透镜的五维调整机构，能够使得自聚焦透镜将光汇聚至光纤的光轴上，且汇聚后的光传输方向与光纤的光轴平行。

发明内容

本申请提供一种五维调整机构及自由空间量子密钥分发系统，以实现自聚焦透镜的五维调整，使得自聚焦透镜将光汇聚至光纤的光轴上，且汇聚后的光传输方向与光纤的光轴平行。

一种五维调整机构，包括壳体、二维移动机构以及三维调节支架；

所述壳体包括上腔体和下腔体，所述二维移动机构设置于上腔体中，所述三维调节支架设置于下腔体中，所述三维调节支架固定在所述二维移动机构的下方，所述三维调节支架用于调节自聚焦透镜沿X、Y或Z轴转动；

所述二维移动机构用于调节所述三维调节支架沿X轴和Y轴滑移。

优选地，所述二维移动机构包括竖直滑块、水平滑块、水平调节器以及竖直调节器；

所述水平调节器用于推动所述水平滑块在所述竖直滑块中沿着X轴水平滑移；

所述竖直调节器用于推动所述竖直滑块在所述上腔体中沿着Y轴竖直滑移。

优选地，所述竖直滑块包括框体、滑台以及滑轨；

所述滑台位于所述框体的底部，所述滑轨位于所述框体的侧壁上，所述水平滑块设置于所述框体中；

所述水平滑块沿着所述滑台水平滑移，所述滑轨用于使竖直滑块在所述上腔体中竖直滑移。

优选地，所述水平滑块包括块体；

所述块体的底部设置有支架连接块，所述块体的高度等于所述框体的空腔高度，所述块体的宽度小于所述框体的空腔宽度；

所述支架连接块的底部位于所述下腔体中，所述支架连接块用于固定连接所述三维调节支架。

优选地，所述壳体还包括端盖，所述端盖上设置有滑道，所述滑轨装配在所述滑道中，用于使得所述竖直滑块在所述上腔体中沿着Y轴竖直滑移。