用复合波分复用器在单模光纤上搭载量子的信道

量子密码术的密码安全性由量子力学的基本原理保证而不依赖于计算复杂性,是极具应用前景的交叉学科,如何建立廉价高效的量子信道是量子密码术走向实用的关键问题之一,由于电信系统中使用的ＷＤＭ不能满足量子信道的使用要求,本文首先提出了用复全波分复用器法在电信光缆上搭载量子密钥信道的方法,并用实验证明其可行性。     

经典-量子信道复用技术研究

经典-量子信道复用传输是光纤量子密钥通信中的关键应用技术。通过讨论复用技术原理及其噪声干扰因素,剖析该项技术需要解决的技术难题。总结了国外近年来的主流解决方案,深入分析其典型实验,并针对各类方案的技术特点提出其应用需求和发展趋势,为该技术的进一步研究提供参考思路。     

量子密钥通信网信道复用方案研究

为降低量子密钥通信网建设成本,研究分析信道复用环境下的量子通信网络。针对目前主要的经典-量子信道复用方案,对较远波长隔离方案及同波段传输方案分别建立模型,仿真分析其系统性能。结果表明,较远波长隔离方案易于实现,在短距离通信中有良好的效果,可适用于短距离高密集局域网建设;同波段传输方案对信道隔离度有着较高要求,但更加符合经典光网络波段要求并有更远的通信距离,是量子密钥城域网建设的参考方案。     

用复合波分复用器在单模光纤上搭载量子信道

量子密码术的密码安全性由量子力学的基本原理保证而不依赖于计算复杂性,是极具应用前景的交叉学科,如何建立廉价高效的量子信道是量子密码术走向实用的关键问题之一.由于电信系统中使用的WDM不能满足量子信道的使用要求,本文首先提出了用复合波分复用器法在普通电信光缆上搭载量子密钥信道的方法,并用实验证明其可行性.     

谐振腔增强型光探测器的分析与实验

我们研制了一种 Ga As/Al Ga As谐振腔增强型光探测器 ,并通过对器件的特性进行测试和分析 ,对有关 RCE器件的理论分析进行了实验验证 ,包括器件的量子效率、波长选择性及量子效率的最佳条件。实验结果与理论分析取得了很好的一致 ,这为设计性能更加优良的RCE器件提供了实验上有力的支持。     

开放型量子保密通信系统架构及共纤传输技术研究与实验

量子保密通信因其具有理论上的无条件安全性,在国防、金融、政务、商业等领域的应用潜力巨大,同时也对通信网络提出了一定的要求。在研究量子保密通信的基础上,提出了开放型量子保密通信的系统架构;同时为了更好地与现有通信系统融合,提出了一种量子密钥分发（QKD）系统与大容量光通信系统共纤传输方案,并通过实验验证了QKD系统和80×100 Gbit/s DWDM系统共纤传输的可行性,在超过100 km共纤（G.654超低损光纤）传输条件下同时实现了QKD成码率超1 kbit/s和8 Tbit/s DWDM系统无误码传输。     

基于BP神经网络的经典-量子信号共纤同传系统参数预测

光纤量子密钥分发的应用推广取决于与现有光网络的兼容性,而利用波分复用技术将经典数据和量子信号进行共纤传输兼备安全性、经济性和实用性等优势。针对经典-量子信号共纤同传系统中信号态平均光子数、诱骗态种类数量等参数最优取值处理困难、运行速度缓慢等影响其实用化的突出问题,建模分析了主要噪声成分,并在考虑统计波动影响下对有限长效应和诱骗态方法进行了评估。进而利用原始信号数据集对反向传播(BP)神经网络进行训练,以实现不同信道噪声条件下的信号态平均光子数等系统参数的预测。结果表明,该网络输出的预测平均光子数取值与原始曲线取值结果基本一致,训练误差小于10^-3。该网络可作为一种有效模型用于实用化诱骗态经典-量子共纤同传系统参数预测,对量子保密通信向着高速率、大容量、智能化发展具有潜在的应用价值。     

量子密钥分发和经典光通信波分复用共纤传输研究

研究了量子密钥分发和经典光通信波分复用共纤传输的技术难点和可行性。基于系统重复频率 40 MHz的诱骗态相位编码BB84协议量子密钥分发设备,提出了3种量子信号与经典光信号的波分复用共纤传输方案：单纤双向CWDM共纤传输方案,复用1 550.12 nm波长量子信号、1 310 nm波长时钟信号以及正向1 590 nm波长100 Mbit/s速率光信号和反向1 610 nm波长100 Mbit/s速率光信号,光纤传输距离70 km下密钥成码率达到1.2 kbit/s;双纤双向CWDM共纤传输方案,复用1 550.12 nm波长量子信号、1 610 nm波长时钟信号以及1个波长的同向光信号在1 310 nm波长OOK光信号速率10 Gbit/s,光纤传输距离55 km下,密钥成码率达到1.58 kbit/s;双纤双向DWDM共纤传输方案,复用1 550.12 nm波长量子信号、1 610 nm波长时钟信号以及2个同向波长各自为1 551.72 nm和1 552.52 nm,并模拟100 Gbit/s相干光通信DP-QPSK信号接收功率,光纤传输距离70 km下,密钥成码率达到1.16 kbit/s。     

新型解复用接收器件：理论分析与实验研究

本文对一镜斜置三镜腔光电探测器进行理论分析及实验验证。一镜斜置三镜腔结构是一种新型高性能的光电探测器结构,斜境使滤波波腔与吸收腔之间解耦,因此这种结构的探测器可以同时获得高的量子效率、高的响应效率和窄的光谱响应线宽。本文在理论分析的基础上,利用分立光学器件对斜镜的解耦作用进行了实验验证。