CN110247705A - 一种基于多芯光纤的光量子融合网络实现方法及系统 - Google Patents

一种基于多芯光纤的光量子融合网络实现方法及系统 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种基于多芯光纤的光量子融合网络实现方法及系统，涉及光通信网络和量子通信网络技术领域，本发明通过多芯光纤将量子信道和经典数据信道分离，并利用多芯光纤的空分复用实现高维量子密钥分发，提高量子信息效率。在基于多芯光纤的光量子融合网络中，结合高维量子密钥分发，确保高速密钥的安全性，并利用多芯光纤(Multi‑core Fiber，MCF)和多维可重构光分插复用系统(Reconfigurable Optical Add‑Drop Multiplexer，ROADM)的特点，实现高效灵活且安全可靠的光量子融合网络。

Description

一种基于多芯光纤的光量子融合网络实现方法及系统
技术领域
本发明涉及光通信网络和量子通信网络技术领域，具体涉及一种基于多芯光纤(Multi-Core Fiber，MCF)的光量子融合网络实现方法及系统。
背景技术
以互联网为代表的信息技术日新月异，引领了社会生产新变革，创造了人类生活新空间，拓展了国家治理新领域，极大提高了人类认识水平，认识世界、改造世界的能力得到了极大提高。随着视频业务、移动互联网、云计算等各种宽带数据业务的不断丰富，互联网流量呈爆炸式增长，对信息网络的承载能力、灵活性和安全性都提出了更高的要求。
作为国家信息通信的基础设施之一，光通信网络是所有通信系统所依赖的主干通信系统，光通信网络带宽每年以20％～40％的速率持续增长，不断面临承载海量数据的压力。提高网络的线路传输能力，实现超高速、超大容量传输，一直是光纤通信系统的技术发展目标。现在，光场的基本物理维度，比如：时间(时分复用)、频率(波分复用)、振幅和相位(高阶调制)、偏振态(偏振复用)等都已被充分利用，标准单模光纤的通信容量已经接近其非线性香农极限。据保守估计，目前铺设好的单模光纤传输系统在未来10年内将达到容量上限，无法满足未来互联网带宽持续增长的需求。因此，基于多芯光纤(MCF)的SDM(SpaceDivision Multiplexing，空分复用)和基于FMF(Few-Mode Fiber，少模光纤)的MDM(ModeDivision Multiplexing，模式复用)等多维复用技术引起了科研工作者的极大兴趣。
为了满足互联网的需求，基础承载网的建设逐渐采用一种以可重构光分插复用系统(Reconfigurable Optical Add-Drop Multiplexer，ROADM)为代表的光层重构技术。具有动态配置能力的ROADM是光网络“智能”实现的重要基础。近年来，为实现更高的网络资源使用率，光网络正从环结构向网格结构逐渐进化，而作为光网络中最核心的子系统之一，ROADM也从简单的两维架构向更复杂的多维(>2维)架构演进。ROADM系统常见的有三种技术：WB(Wavelength Blocker，波长阻断器)、PLC(Planar Lightwave Circuits，平面光波导)、波长选择开关(Wavelength Selective Switch，WSS)。波长选择开关的核心技术是基于空间光调制器(SLM，Spatial Light Modulator)技术，目前主要有：MEMS(MicroElectro-Mechanical Systems，微电子机械系统)、LC(Liquid Crystal，液晶)以及LCoS(Liquid Crystal on Silicon，硅基液晶技术)。国外有器件供应商推出增强型WSS-基于硅基液晶技术(LCoS)的可编程光处理器WaveShaper，扩大了WSS的灵活性。波长选择开关采用自由空间光交换，可以支持更高的端口数(维数，Degree)，WSS型ROADM逐渐成为下一代ROADM的首选技术。
在大数据的信息时代，网络的安全性是一个不容忽视的问题。通常系统安全与性能是一对矛盾的关系。构建网络安全系统，由于要认证，加密，监听，记录等，由此影响系统的效率，另一方面也增加了管理费用。在WDM(Wavelength Division Multiplexing，波分复用)光网络中，随着ROADM的部署以及网状网络拓扑结构越来越普遍。使用ROADM的智能光网络节点凝聚了路由交换、资源分配等功能，而且节点的控制维护都可以靠软件进行远程控制，不需要人工配置，使得光网络集成了软件控制、维护方便、支持多业务等更多的优点，然而正是这些优点又为光网络的安全管理方面带来潜在的隐患，使得网络遭受恶意攻击的可能性变大。量子通信具有传统通信方式所不具备的安全特性，不但在国家安全、金融等信息安全领域有着重大的应用价值和前景，而且逐渐走进人们的日常生活。但是量子通信目前还不能满足超大容量以及长距离传输的需求。同时，在一根光纤中传输时，量子通道和经典信道之间必须留有较大的间隔，避免经典信道的光信号对量子信息的干扰。在经典信道中，为了使信号不受互拍干扰(Signal-to-signal Beating Interference,SSBI)的影响，需要留有保护间隔，其最小带宽和信号带宽相同，从而至少浪费了直接检测系统一半以上的频带。
因此，亟需一种能提供既安全可靠又高速便捷的融合网络通信的技术方案。
发明内容
针对现有技术中存在的缺陷，本发明的目的在于提供一种基于多芯光纤的光量子融合网络实现方法及系统，实现高效灵活且安全可靠的光量子融合网络。
为达到以上目的，本发明采取的技术方案是：一种基于多芯光纤的光量子融合网络实现方法，包括以下步骤：
量子密钥分发发射端向量子密钥分发接收端进行量子密钥分发，实现量子密钥分发发射端和量子密钥分发接收端共享安全的量子密钥；
在源节点设置ROADM系统，通过ROADM系统对接入的原始信号进行波长资源的动态配置，采用量子密钥对原始信号进行相位编码，将经过相位编码后的光信号在网络中传输至宿节点；
在宿节点设置ROADM系统，通过ROADM系统对源节点发来的光信号进行波长资源的动态配置，采用量子密钥对处理后的信号进行相位解码，获得原始信号；
在多芯光纤的部分芯中进行量子密钥分发，在多芯光纤的其他芯中传递经过相位编码后的光信号。
在上述方案的基础上，所述方法还包括以下步骤：进行量子密钥分发时，在多芯光纤的一根芯中采用时域脉冲位置调制进行高维量子密钥分发，一个光子传输一个量子态。
在上述方案的基础上，所述方法还包括以下步骤：进行量子密钥分发时，在多芯光纤的多根芯中采用空分复用方式进行高维量子密钥分发，不同芯传输不同的量子态。
在上述方案的基础上，所述光信号为正交频分复用OFDM信号。
在上述方案的基础上，在多芯光纤的其他芯中传递经过相位编码后的光信号时，在多芯光纤的其中一根芯中传递经过相位编码后的光信号与光载波的和混合信号，另一根芯中只传递经过相位编码后的光信号。
在上述方案的基础上，在多芯光纤的其他芯中传递经过相位编码后的光信号时，在多芯光纤的其中一根芯中传递光载波；
在宿节点获得原始信号后，以光载波作为本地载波，进行相干检测。
本发明还提供一种基于多芯光纤的光量子融合网络实现系统，包括两个ROADM系统、多芯光纤、量子密钥分发发射端和量子密钥分发接收端，其中一个ROADM系统、量子密钥分发发射端设于源节点，另一个ROADM系统和量子密钥分发接收端设于宿节点，设于源节点的ROADM系统、量子密钥分发发射端通过多芯光纤连接至设于宿节点的ROADM系统和量子密钥分发接收端；
量子密钥分发发射端用于向量子密钥分发接收端进行量子密钥分发；
量子密钥分发接收端用于接收量子密钥分发发射端分发的量子密钥；
设于源节点的ROADM系统用于对接入的原始信号进行波长资源的动态配置，采用量子密钥对原始信号进行相位编码；
设于宿节点的ROADM系统用于对源节点发来的处理后的信号进行波长资源的动态配置，采用量子密钥对处理后的信号进行相位解码，获得原始信号；
所述多芯光纤部分芯用于进行量子密钥分发，其他芯用于传递经过相位编码后的光信号。
在上述方案的基础上，所述ROADM系统包括：ROADM交叉连接矩阵，多对输入端口、输出端口，多对上路端口、下路端口，以及网管系统；
其中，各输入端口、输出端口分别连接到某一线路方向；各上路端口、下路端口通过ROADM交叉连接矩阵重构到不同线路方向；某一线路方向上的光纤链路通过ROADM交叉连接矩阵连接到其他不同线路方向或某一下路端口；
网管系统用于控制ROADM交叉连接矩阵对信号进行波长资源的动态配置，还用于采用量子密钥对上/下路信号进行相位编码/解码。
在上述方案的基础上，所述网管系统控制ROADM交叉连接矩阵对信号进行波长资源的动态配置，具体包括以下步骤：选择不同的中心波长和带宽，对信号进行滤波，并分别传输至指定的输出端口。
在上述方案的基础上，所述网管系统通过通用接口总线、局域网、通用串行总线和系统设备进行带外通信。
与现有技术相比，本发明的优点在于：
本发明通过多芯光纤将量子信道和经典数据信道分离，并利用多芯光纤的空分复用实现高维量子密钥分发，提高量子信息效率。在基于多芯光纤的光量子融合网络中，结合高维量子密钥分发，确保高速密钥的安全性，并利用多芯光纤和多维ROADM的特点，实现高效灵活且安全可靠的光量子融合网络。
附图说明
图1为本发明实施例的基于多芯光纤(MCF)的光量子融合网络示意图；
图2为本发明实施例的利用多芯光纤的某一根芯进行量子密钥分发的示意图；
图3为本发明实施例的利用多芯光纤的部分芯进行空分复用实现高维量子密钥分发的示意图；
图4为本发明实施例的具有互拍干扰(SSBI)的传统光OFDM信号传输示意图；
图5为本发明实施例的基于多芯光纤消除SSBI的光OFDM信号传输示意图；
图6为本发明实施例的基于多芯光纤的相干光OFDM信号传输示意图；
图7为本发明实施例的ROADM系统示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的实施例作进一步详细说明。
本发明实施例提供一种基于多芯光纤的光量子融合网络实现方法，包括以下步骤：
量子密钥分发发射端向量子密钥分发接收端进行量子密钥分发，实现量子密钥分发发射端和量子密钥分发接收端共享安全的量子密钥；
在源节点设置ROADM系统，通过ROADM系统对接入的原始信号进行波长资源的动态配置，采用量子密钥对原始信号进行相位编码，将经过相位编码后的光信号在网络中传输至宿节点；
在宿节点设置ROADM系统，通过ROADM系统对源节点发来的光信号进行波长资源的动态配置，采用量子密钥对处理后的信号进行相位解码，获得原始信号；
在多芯光纤的部分芯中进行量子密钥分发，在多芯光纤的其他芯中传递经过相位编码后的光信号。
图1为本发明所述的基于多芯光纤(MCF)的光量子融合网络示意图。量子密钥分发发射端(Alice)和量子密钥分发接收端(Bob)经过量子密钥分发过程获得双方共享的安全的量子密钥。在源节点，发送方对进入网络的信号，结合量子密钥，利用ROADM节点进行相位扰码，经过相位扰码后的信号经过多芯光纤在网络中继续传输。当信号到达接收端，接收方结合量子密钥，采用同样的相位扰码进行解码，恢复原来的信息。如果采用其他的相位扰码则不能进行正确的解码，因此不能获取信息，从而提高ROADM光网络的信息安全性。在传统的光量子融合网络中，量子信道和经典的强数据信道在一根光纤中传输，相互之间有干扰，通过多芯光纤可以将量子信道和经典数据信道分离，并且可以利用多芯光纤的空分复用实现高维量子密钥分发，提高量子信息效率。在基于多芯光纤的光量子融合网络中，结合高维量子密钥分发，确保高速密钥的安全性，并利用多芯光纤和多维ROADM的特点，实现高效灵活且安全可靠的光量子融合网络。
优选的，所述方法还包括以下步骤：进行量子密钥分发时，在多芯光纤的一根芯中采用时域脉冲位置调制进行高维量子密钥分发，一个光子传输一个量子态。
图2为利用多芯光纤的某一根芯进行量子密钥分发的示意图。量子密钥分发发射端(Alice)和量子密钥分发接收端(Bob)经过量子密钥分发过程获得双方共享的安全的量子密钥。可采用传统的量子密钥分发协议，即一个光子传输一个量子比特(在二维希尔伯特空间中的量子态)。也可采用时域脉冲位置调制实现高维量子密钥分发协议，即一个光子传输一个qudit(在d维希尔伯特空间中的量子态)，提高量子信息速率。产生的量子态在多芯光纤的某一根芯中传输。
优选的，所述方法还包括以下步骤：进行量子密钥分发时，在多芯光纤的多根芯中采用空分复用方式进行高维量子密钥分发，不同芯传输不同的量子态。
图3为利用多芯光纤的部分芯进行空分复用实现高维量子密钥分发的示意图。量子密钥分发发射端(Alice)和量子密钥分发接收端(Bob)经过量子密钥分发过程获得双方共享的安全的高维量子密钥。利用多芯光纤的空分复用实现高维量子密钥分发协议，经过多芯光纤的不同芯传输不同的量子态(图3中给出4维希尔伯特空间中的4个量子态|A>，|B>，|C>，|D>)，提高量子信息速率。产生的量子态在多芯光纤的部分芯中传输(图3中给出4维希尔伯特空间中的4个量子态|A>，|B>，|C>，|D>分别对应七芯光纤的芯2，3，5，6)。
优选的，所述光信号为OFDM信号。在多芯光纤的其他芯中传递经过相位编码后的光信号时，在多芯光纤的其中一根芯中传递经过相位编码后的光信号与光载波的和混合信号，另一根芯中只传递经过相位编码后的光信号。
图4为具有互拍干扰(SSBI)的光OFDM信号传输示意图。发射端将光载波和信号一起发送至多芯光纤的某一根芯进行传输。由于OFDM信号为多载波信号，在常规的光OFDM信号传输系统中，在接收端进行直接检测时，光子载波之间会产生SSBI。在光接收端，采用平方律的光电探测器PD来实现光信号的直接检测完成光电转换。把光载波看做A，信号看做B，经过PD后变成：
(A+B)2＝A2+2AB+B2 (1)
其中，A2是直流分量，2AB是信号项，而B2是光OFDM信号子载波之间互拍产生的干扰项(SSBI)。产生的SSBI会影响电OFDM信号的性能，且该干扰在低频使信号受影响较大，随着频率增大，SSBI逐渐减少。因此，为了使信号不受SSBI的影响，需要留有保护间隔，其最小带宽和信号带宽相同，从而至少浪费了直接检测系统一半以上的频带。
图5为基于多芯光纤消除SSBI的光OFDM信号传输示意图。发射端调制产生的光OFDM信号被分成两部分，一部分与光载波组合，输入进多芯光纤的1号芯，另一部分直接输入进多芯光纤的4号芯。接收端采用双端口平衡接收机，其中一个输入端口的输入与图4中一样，是光载波和信号的混合信号A+B，经过PD后变成：
(A+B)2＝A2+2AB+B2 (2)
平衡接收机的另一个输入端口输入的只有信号，经过PD后变成，所以经过平衡接收机后，输出的信号为：
(A+B)2-B2＝A2+2AB (3)
即SSBI被消除了，因此无论光载波和信号间是否有保护间隔，都可以将信号恢复出来，提高了直接检测系统的频带利用率。
优选的，在多芯光纤的其他芯中传递经过相位编码后的光信号时，在多芯光纤的其中一根芯中传递光载波；
在宿节点获得原始信号后，以光载波作为本地载波，进行相干检测。
图6为基于多芯光纤的相干光OFDM信号传输示意图。发射端调制产生的光OFDM信号输入进多芯光纤的1号芯，经过多芯光纤传输到接收端。由于相干检测，接收端需要一个本地载波进行相干接收，并进行载波同步。利用多芯光纤，可将发射端的光载波经过多芯光纤的一个芯传输到接收端，作为本地载波，进行相干检测。
本发明实施例还提供一种基于多芯光纤的光量子融合网络实现系统，包括两个ROADM系统、多芯光纤、量子密钥分发发射端和量子密钥分发接收端，其中一个ROADM系统、量子密钥分发发射端设于源节点，另一个ROADM系统和量子密钥分发接收端设于宿节点，设于源节点的ROADM系统、量子密钥分发发射端通过多芯光纤连接至设于宿节点的ROADM系统和量子密钥分发接收端；
量子密钥分发发射端用于向量子密钥分发接收端进行量子密钥分发；
量子密钥分发接收端用于接收量子密钥分发发射端分发的量子密钥；
设于源节点的ROADM系统用于对接入的原始信号进行波长资源的动态配置，采用量子密钥对原始信号进行相位编码；
设于宿节点的ROADM系统用于对源节点发来的处理后的信号进行波长资源的动态配置，采用量子密钥对处理后的信号进行相位解码，获得原始信号；
所述多芯光纤部分芯用于进行量子密钥分发，其他芯用于传递经过相位编码后的光信号。
图7为ROADM系统的示意图，包括ROADM交叉连接矩阵，输入、输出端口，上、下路端口和网管系统。ROADM节点中输入、输出端口连接到其他节点的某一方向。节点内同一上下路端口可以重构到不同线路方向且在某一方向上的光通道可以直通到其他不同维度或下路到某一个下路端口。网管系统控制ROADM交叉连接矩阵对通过节点的波长资源进行动态的配置，同时对节点的上/下路信号进行相位编码/解码，从而实现安全可靠且高效灵活的光量子融合网络。网管系统可通过GPIB(General Purpose Interface Bus，通用接口总线)，LAN(Local Area Network，局域网)，USB(Universal Serial Bus，通用串行总线)等通信接口和系统设备进行带外通信。
基于同一发明构思，本申请实施例提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现基于多芯光纤的光量子融合网络实现方法的所有方法步骤或部分方法步骤。
本发明实现上述基于多芯光纤的光量子融合网络实现方法中的全部或部分流程，也可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，计算机程序可存储于一计算机可读存储介质中，该计算机程序在被处理器执行时，可实现上述各个方法实施例的步骤。其中，计算机程序包括计算机程序代码，计算机程序代码可以为源代码形式、对象代码形式、可执行文件或某些中间形式等。计算机可读介质可以包括：能够携带计算机程序代码的任何实体或装置、记录介质、U盘、移动硬盘、磁碟、光盘、计算机存储器、只读存储器(ROM，Read-OnlyMemory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、电载波信号、电信信号以及软件分发介质等。需要说明的是，计算机可读介质包含的内容可以根据司法管辖区内立法和专利实践的要求进行适当的增减，例如在某些司法管辖区，根据立法和专利实践，计算机可读介质不包括电载波信号和电信信号。
基于同一发明构思，本申请实施例还提供一种电子设备，包括存储器和处理器，存储器上储存有在处理器上运行的计算机程序，处理器执行计算机程序时实现基于多芯光纤的光量子融合网络实现方法中的所有方法步骤或部分方法步骤。
所称处理器可以是中央处理单元(Central Processing Unit，CPU)，还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现成可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等，处理器是计算机装置的控制中心，利用各种接口和线路连接整个计算机装置的各个部分。
存储器可用于存储计算机程序和/或模块，处理器通过运行或执行存储在存储器内的计算机程序和/或模块，以及调用存储在存储器内的数据，实现计算机装置的各种功能。存储器可主要包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需的应用程序(比如声音播放功能、图像播放功能等)等；存储数据区可存储根据手机的使用所创建的数据(比如音频数据、视频数据等)等。此外，存储器可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如硬盘、内存、插接式硬盘，智能存储卡(Smart MediaCard，SMC)，安全数字(Secure Digital，SD)卡，闪存卡(Flash Card)、至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他易失性固态存储器件。
本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、服务器或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器和光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、服务器和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (10)

1.一种基于多芯光纤的光量子融合网络实现方法，其特征在于，包括以下步骤：
量子密钥分发发射端向量子密钥分发接收端进行量子密钥分发，实现量子密钥分发发射端和量子密钥分发接收端共享安全的量子密钥；
在源节点设置ROADM系统，通过ROADM系统对接入的原始信号进行波长资源的动态配置，采用量子密钥对原始信号进行相位编码，将经过相位编码后的光信号在网络中传输至宿节点；
在宿节点设置ROADM系统，通过ROADM系统对源节点发来的光信号进行波长资源的动态配置，采用量子密钥对处理后的信号进行相位解码，获得原始信号；
在多芯光纤的部分芯中进行量子密钥分发，在多芯光纤的其他芯中传递经过相位编码后的光信号。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括以下步骤：进行量子密钥分发时，在多芯光纤的一根芯中采用时域脉冲位置调制进行高维量子密钥分发，一个光子传输一个量子态。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括以下步骤：进行量子密钥分发时，在多芯光纤的多根芯中采用空分复用方式进行高维量子密钥分发，不同芯传输不同的量子态。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述光信号为正交频分复用OFDM信号。
5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，在多芯光纤的其他芯中传递经过相位编码后的光信号时，在多芯光纤的其中一根芯中传递经过相位编码后的光信号与光载波的和混合信号，另一根芯中只传递经过相位编码后的光信号。
6.如权利要求4所述的方法，其特征在于，在多芯光纤的其他芯中传递经过相位编码后的光信号时，在多芯光纤的其中一根芯中传递光载波；
在宿节点获得原始信号后，以光载波作为本地载波，进行相干检测。
7.一种基于多芯光纤的光量子融合网络实现系统，其特征在于：包括两个ROADM系统、多芯光纤、量子密钥分发发射端和量子密钥分发接收端，其中一个ROADM系统、量子密钥分发发射端设于源节点，另一个ROADM系统和量子密钥分发接收端设于宿节点，设于源节点的ROADM系统、量子密钥分发发射端通过多芯光纤连接至设于宿节点的ROADM系统和量子密钥分发接收端；
量子密钥分发发射端用于向量子密钥分发接收端进行量子密钥分发；
量子密钥分发接收端用于接收量子密钥分发发射端分发的量子密钥；
设于源节点的ROADM系统用于对接入的原始信号进行波长资源的动态配置，采用量子密钥对原始信号进行相位编码；
设于宿节点的ROADM系统用于对源节点发来的处理后的信号进行波长资源的动态配置，采用量子密钥对处理后的信号进行相位解码，获得原始信号；
所述多芯光纤部分芯用于进行量子密钥分发，其他芯用于传递经过相位编码后的光信号。
8.如权利要求7所述的基于多芯光纤的光量子融合网络实现系统，其特征在于，所述ROADM系统包括：ROADM交叉连接矩阵，多对输入端口、输出端口，多对上路端口、下路端口，以及网管系统；
其中，各输入端口、输出端口分别连接到某一线路方向；各上路端口、下路端口通过ROADM交叉连接矩阵重构到不同线路方向；某一线路方向上的光纤链路通过ROADM交叉连接矩阵连接到其他不同线路方向或某一下路端口；
网管系统用于控制ROADM交叉连接矩阵对信号进行波长资源的动态配置，还用于采用量子密钥对上/下路信号进行相位编码/解码。
9.如权利要求7所述的基于多芯光纤的光量子融合网络实现系统，其特征在于：所述网管系统控制ROADM交叉连接矩阵对信号进行波长资源的动态配置，具体包括以下步骤：选择不同的中心波长和带宽，对信号进行滤波，并分别传输至指定的输出端口。
10.如权利要求7所述的基于多芯光纤的光量子融合网络实现系统，其特征在于：所述网管系统通过通用接口总线、局域网、通用串行总线和系统设备进行带外通信。
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