[发明专利]连续变量量子密钥分发系统及其相位补偿方法

摘要

本发明涉及一种连续变量量子密钥分发系统及其相位补偿方法，该方法包括以下步骤：发送端确定发送相位补偿帧及相位补偿帧的插入信号中的频率A的取值；发送端发送一个相位补偿帧，且接（A-1）个信号帧；接收端从相干检测器输出信号中采样，提取出相位补偿帧；根据相位补偿帧计算需要补偿的电压值，通过第二相位调制器把补偿电压值补偿到（A-1）个密钥帧相位上去，实现消去环境和系统噪声，并将补偿后的（A-1）个密钥帧储存至原始密钥文件中；接收端接收到下一个相位补偿帧，并提取出相位补偿帧，重复上述操作；发送端发送中断传输信号，接收端接收到中断传输信号后，停止接收，密钥分发完成。本发明具有误码率低、通信可靠的优点。

主权项

一种连续变量量子密钥分发系统，包括发送端和接收端，所述发送端包括发送端光路部分和发送端控制器模块，所述接收端包括接收端光路部分和接收端控制器模块，其特征在于，所述发送端光路部分包括：依次连接的激光器、第一分束器、第一偏振控制器、幅度控制器、第一相位调制器、衰减器和耦合器，其中，所述分束器还与所述耦合器连接；所述激光器用以产生激光，激光出来后经过第一分束器分成2束，1束信号光和1束本振光，一束信号光经过偏振控制器、幅度控制器、相位控制器和衰减器，衰减后的信号光与另外1束本振光在耦合器相遇并耦合成1束激光发送至传输信道；所述发送端控制器模块包括：真随机密钥产生器、模拟电压输出控制电路和触发时钟电路，所述真随机密钥产生器用以产生真随机密钥，所述第一模拟电压输出控制电路分别与所述真随机密钥产生器、幅度调制器和第一相位调制器连接，用以将所述真随机密钥产生器产生的密钥发送至所述幅度调制器和第一相位调制器，由幅度调制器和相位调制器将密钥调制到激光脉冲上，并根据所述第一相位调制器的调节范围，计算相位补偿帧，随机将相位补偿帧发送至所述第一相位调制器，由所述第一相位调制器将所述相位补偿帧调制到激光脉冲上，然后通过衰减器衰减到量子级别的光脉冲。；所述触发时钟电路与所述激光器连接，用以触发所述激光器；所述接收端光路部分包括：偏振动态控制器、偏振分束器、第二相位调节器、第二偏振控制器、第二分束器和相干检测器，所述偏振动态控制器用以消除信号光和本振光在光纤中传输后受到环境的干扰而产生的偏振漂移，偏振分束器将消除偏振漂移的激光脉冲分成2束，1束经过第二相位调制器和第二偏振控制器进行失真补偿，然后与另1束一起进入第二分束器后分为两束分别进入相干检测器进行相干检测，所述相干检测器通过本振光和信号光的干涉作用，把量子级别的信号光的值检测出来；所述接收端控制器模块包括：模拟电压输入控制电路和第二模拟电压输出控制电路，所述模拟电压输入控制电路与相干检测器相连接，用于接收相干检测后的电信号；所述第二模拟电压输出控制电路与第二相位调制器相连接，通过提取相位补偿帧然后计算得出需要补偿的电压，然后输出这个电压值到第二相位调制器进行相位补偿。