CN110830249A - 空分复用连续变量量子通信加密系统及实现方法 - Google Patents

空分复用连续变量量子通信加密系统及实现方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种空分复用连续变量量子通信加密系统及实现方法。发送端通过光分插复用器将连续变量量子信号、时钟信号以及经典信号波分复用，再通过空分复用设备将多路波分复用信号进行空分复用并送入由多芯光纤或者少模光纤构成的通信信道。接收端先将通信信道中的信号通过空分解复用设备进行解复用，再通过光分插复用器将每一路波分复用信号解复用，最后通过连续变量量子信号接收端接收连续变量量子信号，通过经典信号收发机分别接收时钟信号和经典信号。本发明实现了面向多芯光纤与少模光纤的同时进行连续变量量子通信与经典信号的空分复用传输，并能进一步提高连续变量量子通信加密系统的安全密钥率。

Description

空分复用连续变量量子通信加密系统及实现方法
技术领域
本发明属于光纤量子通信技术领域，涉及一种空分复用连续变量量子通信加密系统及实现方法。
背景技术
量子通信能使合法通信双方在不可信任的量子信道中安全共享密钥，其安全特性基于量子力学的测不准原理和量子不可克隆定理。目前量子通信由信息载体的不同分为离散变量和连续变量两个方向。与离散变量量子通信协议相比，连续变量量子通信其量子态更容易制备，可融入现有的光纤系统中，且可以使用高效低成本的零差检测或者外差检测技术，这使得连续变量量子通信系统更容易进入商业化领域。
目前大部分连续变量量子通信系统是脉冲系统，相比于经典的信息通信，连续变量量子通信的密钥比特率仍旧比较低，如何提高安全密钥比特率尤为重要。利用复用技术来提升密钥比特率是一个十分重要的方法。目前连续变量量子通信系统已经利用的复用技术包括时分、频分、波分、偏振复用。因此，可以利用新的复用技术来提升安全密钥比特率。
随着量子计算机和分布式大规模计算技术的发展，以及在实际情况下密钥长度的有限，经典加密算法存在被破解的可能，因此发展新的保密通信方法势在必行。连续变量量子通信是目前最佳的候选加密手段之一，如何更好的将连续变量量子通信应用于实际尤为重要。目前已经建立起了广泛的光纤通信系统，将连续变量量子通信与目前的通信系统兼容减少大量的人力物力财力。这就要求连续变量量子通信与经典信号能够共存。因此如何实现连续变量量子通信与经典信号共存势在必行。
发明内容
为实现上述目的，本发明提供一种空分复用连续变量量子通信加密系统，解决了现有技术中存在的连续变量量子通信的密钥比特率仍旧比较低、连续变量量子通信与经典信号无法共存的问题。
本发明的另一目的是，提供一种空分复用连续变量量子通信加密系统的实现方法。
一种空分复用连续变量量子通信加密系统，包括：
连续变量量子信号发送端，用于时钟信号生成，密钥生成，光脉冲调制，并将时钟信号与调制后的量子信号通过单模光纤发送至光分插复用器；
经典信号发送端，用于经典信号生成，并将信号通过单模光纤发送至光分插复用器，同时接收并检测来自光分插复用器的经典信号；
连续变量量子信号接收端，用于检测连续变量量子信号，并根据检测结果与连续变量量子信号发送端进行密钥协商、私密放大，最终使得双方获取安全密钥；
经典信号接收端，用于检测经典信号，检测来自光分插复用器的经典信号，同时生成经典信号并通过单模光纤发送至光分插复用器；检测时钟信号并将检测结果输入连续变量量子信号接收端的FPGA数据采集卡；
空分复用器，用于在发送端将多路光波分复用信号进行空分复用并将信号送入通信信道，在接收端将空分复用光信号解复用并将各个光波分复用信号通过单模光纤发送至光分插复用器；
通信信道，为多芯光纤或者少模光纤形成的传输媒介，用于传输经空分复用后的经典信号与量子信号。
进一步的，所述连续变量量子信号发送端包括：
脉冲激光器，用于产生脉冲相干光；
第一分束器，用于将脉冲相干光分离为1%的信号光与99%本振光；
电光强度调制器，用于将第一分束器分离的信号光进行幅度调制，并发送至第一电光相位调制器；
第一电光相位调制器，用于将电光强度调制器发送过来的信号光进行相位调制，并发送至可调衰减器；
可调衰减器，用于将接收到的信号光能量进行衰减至量子水平，并发送至偏振耦合器；
偏振耦合器，用于将接收到的信号光和第一分束器分离的本振光耦合成一路量子信号，并将量子信号通过单模光纤发送至光分插复用器；
FPGA信号生成卡用于以外部时钟输入模式接收时钟源输出的时钟信号并以此时钟为基准生成连续变量量子信号发送端所需调制信号；包括电压值服从瑞利分布的模拟信号和电压值服从均匀分布的模拟信号；电压值服从瑞利分布的模拟信号输入电光强度调制器，电压值服从均匀分布的模拟信号输入第一电光相位调制器。
进一步的，所述经典信号发送端包括经典信号收发机，用于产生与检测经典信号，生成量子通信时钟信号。
进一步的，所述经典信号接收端包括经典信号收发机，用于产生与检测经典信号，生成基础时钟参考信号并用于量子信号检测。
进一步的，所述连续变量量子信号接收端，包括：
偏振分束器，用于在连续变量量子信号接收端将量子信号分成10%的信号光与90%的本振光，本振光送入第二电光相位调制器，信号光送入第二分束器；
第二电光相位调制器，用于将偏振分束器分离的本振光进行测量基随机选择后发送至第二分束器；
第二分束器，用于将第二电光相位调制器发送过来的本振光与偏振分束器分离的信号光进行干涉，并发送至零差探测器；
零差探测器，用于对接收到的本振光和偏振分束器发送来的信号光进行零差检测，并将检测结果发送至FPGA数据采集卡。
进一步的，所述连续变量量子信号接收端还包括随机数生成器，所述随机数生成器能够生成用于随机选择测量基的信号，并输入至第二电光相位调制器进行相移0或π/2的随机选择，所述随机数生成器生成的信号，还将输入FPDA数据采集卡用于后续与连续变量量子信号发送端进行对基；所述FPGA数据采集卡，用于采集零差探测器输出、随机数产生器输出与时钟信号。
进一步的，所述光分插复用器用于将不同波长的光信号进行复用并通过单模光纤发送至空分复用器，光分插复用器用于将包含不同波长的光信号解复用，并将量子信号通过单模光纤发送至连续变量量子信号接收端，将经典信号与时钟信号通过单模光纤发送至经典信号接收端上的经典信号收发机。
进一步的，所述空分复用器为多芯光纤扇入扇出或者模分复用器；多芯光纤扇入扇出用于将多个单模光信号耦合进多芯光纤中以及将光信号从多芯光纤耦合到各个单模光纤中；模分复用器用于将多个单模光信号耦合进少模光纤中以及将光信号从少模光纤耦合到各个单模光纤中。
一种空分复用连续变量量子通信加密系统的实现方法，具体按照以下步骤进行：
步骤S1：在连续变量量子信号发送端，脉冲激光器产生脉冲相干光，经过第一分束器分离成信号光与本振光，信号光依次经过电光强度调制器、第一电光相位调制器调制后，再经过可调衰减器，与本振光在偏振耦合器中耦合，并通过单模光纤发送至光分插复用器；时钟源产生时钟信号并通过单模光纤发送至光分插复用器；在经典信号发送端，经典信号收发机产生经典信号，通过单模光纤发送至光分插复用器；光分插复用器将量子信号与经典信号波分复用后将信号通过单模光纤送至发送端的空分复用器，空分复用器将多路波分复用信号复用后将信号送入通信信道；
步骤S2：接收端的空分复用器将接收到的信号解复用成多路波分复用信号并将这些信号分别送至各个光分插复用器；光分插复用器再将信号解复用后将经典信号与时钟信号通过单模光纤发送至经典信号收发机，将量子信号通过单模光纤送至连续变量量子信号接收端；量子信号通过偏振分束器分成信号光与本振光，本振光经过第二电光相位调制器使用随机数生成器进行测量基随机选择后与偏振分束器分离出来的信号光在第二分束器进行干涉；干涉后通过零差探测器进行检测并将检测结果输入FPGA数据采集卡；
步骤S3：连续变量量子信号接收端基于检测到的信号与连续变量量子信号发送端进行密钥协商和私密放大后，两者获得一对安全密钥。
进一步的，所述多芯光纤扇入扇出采用型号为FAN-7-42的多芯光纤扇入扇出模块；所述模分复用器采用型号为PROTEUS-S-6的标准模式空分复用器模块；所述FPGA信号生成卡、FPGA数据采集卡均采用Xilinx VC707与FMC176组合而成；所述第一电光相位调制器、第二电光相位调制器均采用型号为MPZ-LN-10的电光相位调制器；所述偏振耦合器采用型号为PBC980PM-FC的偏振光束耦合器；所述电光强度调制器采用型号为MX-LN-10的电光强度调制器；所述脉冲激光器采用型号为OPG1015的皮秒光脉冲发生器；所述零差探测器采用型号为PDA435A的平衡放大光电探测器；所述多芯光纤为型号为MFC-7-42/150/250的7芯多芯光纤；所述少模光纤为长飞4模少模光纤（阶跃型）。
本发明的有益效果是：本发明首次提出空分复用技术的连续变量量子信号与经典信号共存下的空分复用，使得面向单模光纤的连续变量量子通信扩展到面向多芯光纤与少模光纤，实现了连续变量量子信号与经典信号共存下在分割空间或者空间模式上的复用。在发送端通过光分插设备将量子信号与经典信号波分复用，再通过空分复用设备将多路波分复用信号进行空分复用并送入由多芯光纤或者少模光纤构成的通信信道，实现了同时空分复用多路量子信号与经典信号。在接收端再对收到的信号解复用以及测量。基于上述过程，实现了面向多芯光纤与少模光纤的同时进行连续变量量子通信与经典信号的共同传输。本发明通过利用空分复用技术，实现了同时进行连续变量量子通信与经典信号的在多芯光纤与少模光纤上的传输，并进一步提高了连续变量量子通信系统的安全密钥比特率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例的结构框图。
图2是本发明实施例的发送端与接收端的原理图。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例，对本发明作进一步详细阐述。应当理解，所述实施例仅用于说明本发明，而不用于限制本发明的保护范围。此外应理解，在阅读了本发明描述的内容以后，本领域技术人员可以对本发明做各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所限定的保护范围。
一种空分复用连续变量量子通信加密系统，如图1-2所示，包括：
连续变量量子信号发送端，用于时钟信号生成，密钥生成，光脉冲调制，并将时钟信号与调制后的量子信号通过单模光纤发送至光分插复用器；所述连续变量量子信号发送端包括：脉冲激光器，用于产生脉冲相干光；第一分束器，用于将脉冲相干光分离为1%的信号光与99%本振光，将脉冲相干光分离成较弱的信号光和较强的本振光，其中本振光用于在接收端与信号光进行干涉、差分来获得随机选择的正交分量的测量结果，且本振光对信号光有放大其强度的作用；电光强度调制器，用于将第一分束器分离的信号光进行幅度调制，并发送至第一电光相位调制器；第一电光相位调制器，用于将电光强度调制器发送过来的信号光进行相位调制，并发送至可调衰减器；可调衰减器，用于将接收到的信号光能量进行衰减至量子水平，并发送至偏振耦合器；偏振耦合器，用于将接收到的信号光和第一分束器分离的本振光耦合成一路量子信号，并将量子信号通过单模光纤发送至光分插复用器；FPGA信号生成卡用于以外部时钟输入模式接收时钟源输出的时钟信号并以此时钟为基准生成连续变量量子信号发送端所需调制信号；包括电压值服从瑞利分布的模拟信号和电压值服从均匀分布的模拟信号；电压值服从瑞利分布的模拟信号输入电光强度调制器，电压值服从均匀分布的模拟信号输入第一电光相位调制器。
经典信号发送端，用于经典信号生成，并将信号通过单模光纤发送至光分插复用器，同时接收并检测来自光分插复用器的经典信号；所述经典信号发送端包括经典信号收发机，用于产生与检测经典信号，生成量子通信时钟信号。
连续变量量子信号接收端，用于检测连续变量量子信号，并根据检测结果与连续变量量子信号发送端进行密钥协商、私密放大，最终使得双方获取安全密钥；所述连续变量量子信号接收端，包括：偏振分束器，用于在连续变量量子信号接收端将量子信号分成10%的信号光与90%的本振光，本振光送入第二电光相位调制器，信号光送入第二分束器，在接收端，将单模光纤传输过来的量子信号分离成较弱的信号光信号和本振光信号，其中本振光在随机测量基的选择后用于与信号光进行干涉，然后进行零差检测；第二电光相位调制器，用于将偏振分束器分离的本振光进行测量基随机选择后发送至第二分束器；第二分束器，用于将第二电光相位调制器发送过来的本振光与偏振分束器分离的信号光进行干涉，并发送至零差探测器；零差探测器，用于对接收到的本振光和偏振分束器发送来的信号光进行零差检测，并将检测结果发送至FPGA数据采集卡；随机数生成器，能够生成用于随机选择测量基的信号，并输入至第二电光相位调制器进行相移0或π/2的随机选择，选择相移0的时候，在零差探测器中探测的是正交分量X，相移π/2时零差探测器中探测的是正交分量P，所述随机数生成器生成的信号，还将输入FPDA数据采集卡用于后续与连续变量量子信号发送端进行对基；所述FPGA数据采集卡，用于采集零差探测器输出、随机数产生器输出与时钟信号。
经典信号接收端，用于检测经典信号，检测来自光分插复用器的经典信号，同时生成经典信号并通过单模光纤发送至光分插复用器；检测时钟信号并将检测结果输入连续变量量子信号接收端的FPGA数据采集卡；所述经典信号接收端包括经典信号收发机，用于产生与检测经典信号，生成基础时钟参考信号并用于量子信号检测。
空分复用器，用于在发送端将多路光波分复用信号进行空分复用并将信号送入通信信道，在接收端将空分复用光信号解复用并将各个光波分复用信号通过单模光纤发送至光分插复用器；
通信信道，为多芯光纤或者少模光纤形成的传输媒介，用于传输经空分复用后的经典信号与量子信号。
所述光分插复用器用于将不同波长的光信号进行复用并通过单模光纤发送至空分复用器，光分插复用器用于将包含不同波长的光信号解复用，并将量子信号通过单模光纤发送至连续变量量子信号接收端，将经典信号与时钟信号通过单模光纤发送至经典信号接收端上的经典信号收发机。所述空分复用器为多芯光纤扇入扇出或者模分复用器；多芯光纤扇入扇出用于将多个单模光信号耦合进多芯光纤中以及将光信号从多芯光纤耦合到各个单模光纤中；模分复用器用于将多个单模光信号耦合进少模光纤中以及将光信号从少模光纤耦合到各个单模光纤中。单模光纤，衰减系数稳定，大约为0.2dB/km，抗干扰能力强，成本较低，单模光纤采用SMF-28e单模光纤，衰减系数稳定，大约为0.2dB/km，抗干扰能力强，成本较低。
一种空分复用连续变量量子通信加密系统的实现方法，具体按照以下步骤进行：
步骤S1：在连续变量量子信号发送端，脉冲激光器产生脉冲相干光，经过第一分束器分离成信号光与本振光，信号光依次经过电光强度调制器、第一电光相位调制器调制后，再经过可调衰减器，与本振光在偏振耦合器中耦合，并通过单模光纤发送至光分插复用器；时钟源产生时钟信号并通过单模光纤发送至光分插复用器；在经典信号发送端，经典信号收发机产生经典信号，通过单模光纤发送至光分插复用器；光分插复用器将量子信号与经典信号波分复用后将信号通过单模光纤送至发送端的空分复用器，空分复用器将多路波分复用信号复用后将信号送入通信信道；
步骤S2：接收端的空分复用器将接收到的信号解复用成多路波分复用信号并将这些信号分别送至各个光分插复用器；光分插复用器再将信号解复用后将经典信号与时钟信号通过单模光纤发送至经典信号收发机，将量子信号通过单模光纤送至连续变量量子信号接收端；量子信号通过偏振分束器分成信号光与本振光，本振光经过第二电光相位调制器使用随机数生成器进行测量基随机选择后与偏振分束器分离出来的信号光在第二分束器进行干涉；干涉后通过零差探测器进行检测并将检测结果输入FPGA数据采集卡；
步骤S3：连续变量量子信号接收端基于检测到的信号与连续变量量子信号发送端进行密钥协商和私密放大后，两者获得一对安全密钥。
所述多芯光纤扇入扇出采用型号为FAN-7-42的多芯光纤扇入扇出模块，可对7芯光纤进行复用解复用，具有低插入损耗的特点（1dB）；所述模分复用器采用型号为PROTEUS-S-6的标准模式空分复用器模块，可对支持4LP(LP01,LP11,LP02,LP21)模式的少模光纤进行模分复用与解复用，各模式的插入损耗均在在5dB左右；所述FPGA信号生成卡、FPGA数据采集卡均采用Xilinx VC707与FMC176组合而成，具有两路DA输出和一路AD输入，均可以达到最高5 GSa/s的采样率；所述第一电光相位调制器、第二电光相位调制器均采用型号为MPZ-LN-10的电光相位调制器，具有高消光比（>20dB）、低损耗（2.5dB）、高带宽（10GHz）的特点，可以满足更高速率的量子密钥通信系统，尽量减少了光学器件带来的额外损耗；所述偏振耦合器采用型号为PBC980PM-FC的偏振光束耦合器，两束正交偏振光耦合入一根光纤中，高消光比（>18dB）、低损耗(<2dB)；所述电光强度调制器采用型号为MX-LN-10的电光强度调制器，具有高消光比（>20dB）、低损耗（2.5dB）、高带宽（10GHz）的特点；所述脉冲激光器采用型号为OPG1015的皮秒光脉冲发生器，可产生小于等于3ps，频率为10 GHz的激光脉冲；所述零差探测器采用型号为PDA435A的平衡放大光电探测器，共模抑制比大于20 dB,带宽可达350MHz；所述多芯光纤为型号为MFC-7-42/150/250的7芯多芯光纤；所述少模光纤为长飞4模少模光纤（阶跃型）。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均包含在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种空分复用连续变量量子通信加密系统，其特征在于，包括：
连续变量量子信号发送端，用于时钟信号生成，密钥生成，光脉冲调制，并将时钟信号与调制后的量子信号通过单模光纤发送至光分插复用器；
经典信号发送端，用于经典信号生成，并将信号通过单模光纤发送至光分插复用器，同时接收并检测来自光分插复用器的经典信号；
连续变量量子信号接收端，用于检测连续变量量子信号，并根据检测结果与连续变量量子信号发送端进行密钥协商、私密放大，最终使得双方获取安全密钥；
经典信号接收端，用于检测经典信号，检测来自光分插复用器的经典信号，同时生成经典信号并通过单模光纤发送至光分插复用器；检测时钟信号并将检测结果输入连续变量量子信号接收端的FPGA数据采集卡；
空分复用器，用于在发送端将多路光波分复用信号进行空分复用并将信号送入通信信道，在接收端将空分复用光信号解复用并将各个光波分复用信号通过单模光纤发送至光分插复用器；
通信信道，为多芯光纤或者少模光纤形成的传输媒介，用于传输经空分复用后的经典信号与量子信号。
2.根据权利要求1所述的一种空分复用连续变量量子通信加密系统，其特征在于，所述连续变量量子信号发送端包括：
脉冲激光器，用于产生脉冲相干光；
第一分束器，用于将脉冲相干光分离为1%的信号光与99%本振光；
电光强度调制器，用于将第一分束器分离的信号光进行幅度调制，并发送至第一电光相位调制器；
第一电光相位调制器，用于将电光强度调制器发送过来的信号光进行相位调制，并发送至可调衰减器；
可调衰减器，用于将接收到的信号光能量进行衰减至量子水平，并发送至偏振耦合器；
偏振耦合器，用于将接收到的信号光和第一分束器分离的本振光耦合成一路量子信号，并将量子信号通过单模光纤发送至光分插复用器；
FPGA信号生成卡用于以外部时钟输入模式接收时钟源输出的时钟信号并以此时钟为基准生成连续变量量子信号发送端所需调制信号；包括电压值服从瑞利分布的模拟信号和电压值服从均匀分布的模拟信号；电压值服从瑞利分布的模拟信号输入电光强度调制器，电压值服从均匀分布的模拟信号输入第一电光相位调制器。
3.根据权利要求2所述的一种空分复用连续变量量子通信加密系统，其特征在于，所述经典信号发送端包括经典信号收发机，用于产生与检测经典信号，生成量子通信时钟信号。
4.根据权利要求3所述的一种空分复用连续变量量子通信加密系统，其特征在于，所述经典信号接收端包括经典信号收发机，用于产生与检测经典信号，生成基础时钟参考信号并用于量子信号检测。
5.根据权利要求4所述的一种空分复用连续变量量子通信加密系统，其特征在于，所述连续变量量子信号接收端，包括：
偏振分束器，用于在连续变量量子信号接收端将量子信号分成10%的信号光与90%的本振光，本振光送入第二电光相位调制器，信号光送入第二分束器；
第二电光相位调制器，用于将偏振分束器分离的本振光进行测量基随机选择后发送至第二分束器；
第二分束器，用于将第二电光相位调制器发送过来的本振光与偏振分束器分离的信号光进行干涉，并发送至零差探测器；
零差探测器，用于对接收到的本振光和偏振分束器发送来的信号光进行零差检测，并将检测结果发送至FPGA数据采集卡。
6.根据权利要求5所述的一种空分复用连续变量量子通信加密系统，其特征在于，所述连续变量量子信号接收端还包括随机数生成器，所述随机数生成器能够生成用于随机选择测量基的信号，并输入至第二电光相位调制器进行相移0或π/2的随机选择，所述随机数生成器生成的信号，还将输入FPDA数据采集卡用于后续与连续变量量子信号发送端进行对基；所述FPGA数据采集卡，用于采集零差探测器输出、随机数产生器输出与时钟信号。
7.根据权利要求6所述的一种空分复用连续变量量子通信加密系统，其特征在于，所述光分插复用器用于将不同波长的光信号进行复用并通过单模光纤发送至空分复用器；光分插复用器用于将包含不同波长的光信号解复用，并将量子信号通过单模光纤发送至连续变量量子信号接收端，将经典信号与时钟信号通过单模光纤发送至经典信号接收端上的经典信号收发机。
8.根据权利要求1所述的一种空分复用连续变量量子通信加密系统，其特征在于，所述空分复用器为多芯光纤扇入扇出或者模分复用器；多芯光纤扇入扇出用于将多个单模光信号耦合进多芯光纤中以及将光信号从多芯光纤耦合到各个单模光纤中；模分复用器用于将多个单模光信号耦合进少模光纤中以及将光信号从少模光纤耦合到各个单模光纤中。
9.如权利要求1-8任一项所述的一种空分复用连续变量量子通信加密系统的实现方法，其特征在于，具体按照以下步骤进行：
步骤S1：在连续变量量子信号发送端，脉冲激光器产生脉冲相干光，经过第一分束器分离成信号光与本振光，信号光依次经过电光强度调制器、第一电光相位调制器调制后，再经过可调衰减器，与本振光在偏振耦合器中耦合，并通过单模光纤发送至光分插复用器；时钟源产生时钟信号并通过单模光纤发送至光分插复用器；在经典信号发送端，经典信号收发机产生经典信号，通过单模光纤发送至光分插复用器；光分插复用器将量子信号与经典信号波分复用后将信号通过单模光纤送至发送端的空分复用器，空分复用器将多路波分复用信号复用后将信号送入通信信道；
步骤S2：接收端的空分复用器将接收到的信号解复用成多路波分复用信号并将这些信号分别送至各个光分插复用器；光分插复用器再将信号解复用后将经典信号与时钟信号通过单模光纤发送至经典信号收发机，将量子信号通过单模光纤送至连续变量量子信号接收端；量子信号通过偏振分束器分成信号光与本振光，本振光经过第二电光相位调制器使用随机数生成器进行测量基随机选择后与偏振分束器分离出来的信号光在第二分束器进行干涉；干涉后通过零差探测器进行检测并将检测结果输入FPGA数据采集卡；
步骤S3：连续变量量子信号接收端基于检测到的信号与连续变量量子信号发送端进行密钥协商和私密放大后，两者获得一对安全密钥。
10.根据权利要求9所述的一种空分复用连续变量量子通信加密系统的实现方法，其特征在于，所述多芯光纤扇入扇出采用型号为FAN-7-42的多芯光纤扇入扇出模块；所述模分复用器采用型号为PROTEUS-S-6的标准模式空分复用器模块；所述FPGA信号生成卡、FPGA数据采集卡均采用Xilinx VC707与FMC176组合而成；所述第一电光相位调制器、第二电光相位调制器均采用型号为MPZ-LN-10的电光相位调制器；所述偏振耦合器采用型号为PBC980PM-FC的偏振光束耦合器；所述电光强度调制器采用型号为MX-LN-10的电光强度调制器；所述脉冲激光器采用型号为OPG1015的皮秒光脉冲发生器；所述零差探测器采用型号为PDA435A的平衡放大光电探测器；所述多芯光纤为型号为MFC-7-42/150/250的7芯多芯光纤；所述少模光纤为长飞4模少模光纤。
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