CN207706187U - 基于pon的波分复用型量子密码通信装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种基于PON的波分复用型量子密码通信装置，包括多个发射端、光分路器和接收端，发射端包括ONU设备、量子密码通信设备发射端、陷波滤波器和第一波分复用器，接收端包括第二波分复用器、窄带滤波器、量子密码通信设备接收端和OLT设备，ONU设备与陷波滤波器连接，陷波滤波器和量子密码通信设备发射端均与第一波分复用器连接，第一波分复用器通过光分路器与第二波分复用器连接，第二波分复用器分别与窄带滤波器和OLT设备连接，窄带滤波器与量子密码通信设备接收端连接，多个发射端内第一波分复用器均与光分路器连接；本实用新型实现将PON设备与量子密码通信设备共纤传输，克服了PON设备对量子光的干扰。
Description
技术领域
本实用新型涉及密钥分配技术领域，具体涉及一种基于PON的波分复用型量子密码通信装置。
背景技术
随着量子密钥分配技术日趋成熟，基于光纤量子密钥分配的方案仍存在一些问题，如量子密钥分配网络的搭建需要铺设专用的量子信道，单独铺设专用量子信道光纤造成高成本，无法与现有的PON设备进行波分复用，主要原因在于PON设备传输的光强太强，对量子光干扰太大，造成量子密钥分配设备无法正常运行，因此目前急需一种可以实现PON设备与量子密码通信设备共纤传输的装置。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足提供一种基于PON的波分复用型量子密码通信装置，本基于PON的波分复用型量子密码通信装置实现将PON设备与量子密码通信设备共纤传输，克服了PON设备对量子光的干扰，解决了由于铺设专用量子信道光纤造成的高成本，简化了量子密码网络部署。
为实现上述技术目的，本实用新型采取的技术方案为：
一种基于PON的波分复用型量子密码通信装置，包括发射端、光分路器和接收端，所述发射端包括ONU设备、量子密码通信设备发射端、陷波滤波器和第一波分复用器，所述接收端包括第二波分复用器、窄带滤波器、量子密码通信设备接收端和OLT设备，所述ONU设备与陷波滤波器连接，所述陷波滤波器和量子密码通信设备发射端均与第一波分复用器连接，所述第一波分复用器与光分路器连接，所述光分路器与第二波分复用器连接，所述第二波分复用器分别与窄带滤波器和OLT设备连接，所述窄带滤波器与量子密码通信设备接收端连接，所述发射端为多个，多个发射端内的第一波分复用器均与光分路器连接。
作为本实用新型进一步改进的技术方案，所述ONU设备与陷波滤波器通过光纤连接，所述陷波滤波器和量子密码通信设备发射端均通过光纤与第一波分复用器连接，多个所述第一波分复用器通过光纤与光分路器连接，所述光分路器通过光纤与第二波分复用器连接，所述第二波分复用器分别通过光纤与窄带滤波器和OLT设备连接，所述窄带滤波器通过光纤与量子密码通信设备接收端连接。
作为本实用新型进一步改进的技术方案，所述量子密码通信设备发射端输出的量子光的波长为1549.32nm。
作为本实用新型进一步改进的技术方案，所述量子密码通信设备发射端和量子密码通信设备接收端均采用量子密钥分配终端。
本实用新型通过波分复用技术实现PON设备与量子密码通信设备的融合；在接收端通过窄带滤波器去除信道对量子光的干扰；在发射端通过陷波滤波器（波长与量子相同，带宽宽于量子光）来滤除ONU设备发出的经典光本底对量子光的串扰；本实用新型可以通过一个接收端对应多条发射端进行部署，实现一对多的关系；本实用新型革新现有量子密码通信解决方案，设计出基于PON的波分复用型量子密码通信装置，实现将PON设备与量子密码通信设备共纤传输，去除了ONU设备传输的光强对量子光的干扰，解决了由于铺设专用量子信道光纤造成的高成本，简化了量子密码网络部署。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图。
具体实施方式
下面根据图1对本实用新型的具体实施例做出具体说明:
参见图1，一种基于PON的波分复用型量子密码通信装置，包括发射端、光分路器和接收端，所述发射端包括ONU设备、量子密码通信设备发射端、陷波滤波器和第一波分复用器，所述接收端包括第二波分复用器、窄带滤波器、量子密码通信设备接收端和OLT设备，所述ONU设备与陷波滤波器连接，所述陷波滤波器和量子密码通信设备发射端均与第一波分复用器连接，所述第一波分复用器与光分路器连接，所述光分路器与第二波分复用器连接，所述第二波分复用器分别与窄带滤波器和OLT设备连接，所述窄带滤波器与量子密码通信设备接收端连接，所述发射端为多个，多个发射端内的第一波分复用器均与光分路器连接。本实施例中的量子密码通信设备发射端用于发射量子光，量子密码通信设备接收端用于接收量子光； ONU设备用于发出经典光，陷波滤波器用于滤掉经典光中与量子光同波长的本底光，第一波分复用器用于将经典光和量子光复用到一根光纤中，光分路器用于接收多个第一波分复用器传输来的复用光并将复用光合并到同一根光纤内，第二波分复用器用于将复用光中的经典光和量子光进行分离，OLT设备用于接收经典光，窄带滤波器用于滤掉量子光的杂散和反射波并将量子光传输到量子密码通信设备接收端。
优选的，所述ONU设备与陷波滤波器通过光纤连接，所述陷波滤波器和量子密码通信设备发射端均通过光纤与第一波分复用器连接，多个所述第一波分复用器通过光纤与光分路器连接，所述光分路器通过光纤与第二波分复用器连接，所述第二波分复用器分别通过光纤与窄带滤波器和OLT设备连接，所述窄带滤波器通过光纤与量子密码通信设备接收端连接。由于PON系统中的光分路器是基于光分束实现的，所以量子光只能从ONU侧向OLT侧发送。（由于量子光是单光子发送的，如果从OLT侧发送到ONU侧，在经过光分路器的时候，单个光子随机选择一条通道传输，传输就会存在不确定性）。
优选的，所述量子密码通信设备发射端输出的量子光的波长为1549.32nm。
优选的，量子密码通信设备发射端和量子密码通信设备接收端采用现有技术中的量子密钥分配终端或吉赫兹量子密钥分配终端。
经典PON系统包括OLT设备，ONU设备和光分路器几个部分，上下行使用两个波长，分别是1310nm和 1490nm。本方案如图1所示，在OLT设备侧部署量子密码通信设备接收端，ONU设备侧部署量子密码通信设备发射端，量子光采用 1549.32nm。ONU设备发送出来的经典光经过陷波滤波器将经典通信光中与量子光同波长的本底光滤掉，再通过第一波分复用器在ONU设备侧将经典光和量子光进行复用，第二波分复用器在OLT设备侧将经典光与量子光进行分光，经过窄带滤波器过滤掉干扰光从而实现对进入量子密码通信设备接收端的光进行滤波。由于PON系统中OLT设备与ONU设备是一对多的关系，同样量子密码通信设备发射端和接收端也为一对多的关系，每个ONU设备侧部署一个量子密码通信设备发射端，通过第一波分复用器将经典光和量子光进行复用，量子密码通信设备之间通过时分进行量子密码的传输。
本实施例的基于PON的波分复用型量子密码通信装置的传输方法为：多个发射端的ONU设备发出经典光并将经典光传输到陷波滤波器；陷波滤波器滤掉经典光中与量子密码通信设备发射端发出的量子光同波长的本底光；陷波滤波器传输出来的经典光和量子密码通信设备发射端发出的量子光一起进入第一波分复用器；第一波分复用器将经典光和量子光复用到一根光纤中并传输到光分路器，光分路器接收多个发射端内的第一波分复用器传输来的复用光并将复用光合并到同一根光纤内，光分路器传输合并后的复用光到第二波分复用器；第二波分复用器将复用光中的经典光和量子光进行分离，第二波分复用器将量子光传输到窄带滤波器，第二波分复用器将经典光传输到OLT设备；窄带滤波器滤掉量子光的杂散和反射波并将量子光传输到量子密码通信设备接收端。
本实用新型通过波分复用技术实现PON设备与量子密码通信设备的融合；通过窄带滤波技术去除信道对量子光的干扰；通过陷波滤波器（波长与量子相同，带宽宽于量子光），以滤除经典光本底对量子光的串扰；本实用新型革新现有量子密码通信解决方案，设计出基于PON的波分复用型量子密码通信装置。实现将PON设备与量子密码通信设备共纤传输，解决了由于铺设专用量子信道光纤造成的高成本，简化了量子密码网络部署。
本实用新型的保护范围包括但不限于以上实施方式，本实用新型的保护范围以权利要求书为准，任何对本技术做出的本领域的技术人员容易想到的替换、变形、改进均落入本实用新型的保护范围。
Claims (4)
1.一种基于PON的波分复用型量子密码通信装置，其特征在于：包括发射端、光分路器和接收端，所述发射端包括ONU设备、量子密码通信设备发射端、陷波滤波器和第一波分复用器，所述接收端包括第二波分复用器、窄带滤波器、量子密码通信设备接收端和OLT设备，所述ONU设备与陷波滤波器连接，所述陷波滤波器和量子密码通信设备发射端均与第一波分复用器连接，所述第一波分复用器与光分路器连接，所述光分路器与第二波分复用器连接，所述第二波分复用器分别与窄带滤波器和OLT设备连接，所述窄带滤波器与量子密码通信设备接收端连接，所述发射端为多个，多个发射端内的第一波分复用器均与光分路器连接。
2.根据权利要求1所述的基于PON的波分复用型量子密码通信装置，其特征在于：所述ONU设备与陷波滤波器通过光纤连接，所述陷波滤波器和量子密码通信设备发射端均通过光纤与第一波分复用器连接，多个所述第一波分复用器通过光纤与光分路器连接，所述光分路器通过光纤与第二波分复用器连接，所述第二波分复用器分别通过光纤与窄带滤波器和OLT设备连接，所述窄带滤波器通过光纤与量子密码通信设备接收端连接。
3.根据权利要求1所述的基于PON的波分复用型量子密码通信装置，其特征在于：所述量子密码通信设备发射端输出的量子光的波长为1549.32nm。
4.根据权利要求1所述的基于PON的波分复用型量子密码通信装置，其特征在于：所述量子密码通信设备发射端和量子密码通信设备接收端均采用量子密钥分配终端。
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2017
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