CN209748566U - 光量子通信密钥收发机 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及光量子通讯密钥收发机，包括光量子密钥收发信道模块，同步收发信道模块，光路选择控制器件，信号传输模块，光电接口模块，状态监测模块，以及电源模块，在选择控制器件的控制下，光量子密钥收发信道模块和同步收发信道模块都通过信号传输模块分别传输各自的信号，形成自己的信号传输路径，光电接口模块提供与外部节点的通信接口，状态监测模块实时监测并显示当前光量子通讯密钥收发机的工作状态和故障信息，电源模块为非间断电源，提供光电接口和状态监测模块的持续电力供应。本实用新型提供了一种高可靠性，量子密钥收发更稳定，成本可控，可方便与量子通信网络接入的高效光量子密码收发设备。

Description

光量子通信密钥收发机

技术领域

本实用新型涉及一种收发通信装置，具体涉及一种光量子通信装置。

背景技术

量子通信主要涉及量子密码通信、量子隐形传态和量子密集编码等，近年已逐步从理论走向实验，并向实用化发展。在安全通信领域，经典密钥无法保证无条件安全性。随着信息技术进步，重要信息泄漏事件和黑客攻击重要部门事件的越来越频繁发生，高效安全的信息传输日益受到人们的关注。量子密钥分发(Quantum Key Distribution，QKD)，是对一种密钥进行安全传输的方式。它基于量子力学中的测不准原理和量子不可克隆定理，是理论上证明的无条件安全密钥传输设备。量子不可克隆定理保证无法完美克隆任意量子态，因此任何对量子密钥分发过程的窃听，都有可能改变量子态本身，造成高误码率，从而使窃听被发现。量子密钥收发设备，是量子通信的核心产品。现有技术中的量子密钥分发主要以分布在两地的量子发生模块与量子接收模块相互配合，中间以光纤连接，共同完成相应的密钥传输，这中方法稳定性有待提升，期中任何一个环节出故障，密钥分发系统将难以完成。

实用新型内容

本实用新型针对现有技术不足，设计开发一种高可靠性，量子密钥收发更稳定，成本可控，可方便与量子通信网络接入的高效光量子密码收发设备。

本实用新型是通过以下技术方案实现的：

光量子通讯密钥收发机，包括光量子密钥收发信道模块，同步收发信道模块，光路选择控制器件，信号传输模块，光电接口模块，状态监测模块，电源模块，在选择控制器件的控制下，光量子密钥收发信道模块和同步收发信道模块都通过信号传输模块分别传输各自的信号，形成自己的信号传输路径。光电接口模块提供与外部节点的通信接口，也与状态监测模块连接。状态监测模块实时监测并显示当前光量子通讯密钥收发机的工作状态和故障信息。电源模块为非间断电源，提供光电接口和光电状态监测模块的持续电力供应。

光量子通讯密钥收发机中，所述的光路选择控制器件为光栅。

光量子通讯密钥收发机中，所述的光路选择控制器件为波分复用器。

光量子通讯密钥收发机中，所述的信号传输模块采用的传输介质为光纤。

光量子通讯密钥收发机中，所述的信号传输通道至少需要一条光纤。

光量子通讯密钥收发机中，所述的光电接口模块为光电信号转换器。

光量子通讯密钥收发机中，所述的状态监测模块为数据采集和8段数码显示模块。

光量子通讯密钥收发机中，所述的电源模块为不间断电源。

本实用新型中，量子信道的量子收发和同步信道的数据收发都通过一个光路选择器连接，但量子信道的光量子通过光路选择器的光量子通道输出；同步信道的光数据通过光路选择器的光数据通道输出。可以保证每个密钥收发节点同时包含发射方和接收方。这样可以实现每个节点与其他节点构成2套光量子密钥分发装置，即节点1的光量子发射和同步数据发射设备与节点2的光量子接收和同步数据接收设备组成一套密钥分发系统。节点2的光量子发射和同步数据发射设备与节点1的光量子接收和同步数据接收设备组成另一套密钥分发系统。当一套系统故障时，另一套系统可以替代，保证两个节点的密钥分发，从而提高系统的可靠性和稳定性，也提升了接入量子通信网络的能力。光电接口模块提供与其他节点的通信接口。光电状态监测模块实时采集并显示光量子收发信道、同步数据信道的工作状态，出现问题时可精准提示或定位故障源。电源模块对光量子通信密钥收发机所有模块提供不间断供电，停电时可自动切换到自供电模式。

附图说明

图1是光量子通信密钥收发机的装置示意图。

具体实施方式

实施例1：参见图1所示。

光量子通信密钥收发机，包括光量子密钥收发信道模块10的发射模组13和接收模组14，同步收发信道模块20的发射模组23和接收模组24，光量子密钥收发信道模块10的发射模组13、接收模组14和同步收发信道模块20的发射模组23、接收模组24均通过光路选择控制器件30与信号传输模块40连接，信号传输模块40的功能是对进出的光进行路径分离，其传输介质为光纤，电源模块50通过电源线51与光电接口模块60和状态监测模块70相接，光电接口模块60通过光纤61与外部节点80相接，通过电缆线62与状态监测模块70相接。

光量子通信密钥收发机的工作方式是：光量子密钥收发信道模块的发射模组13发射特定的光量子信号，从光路选择控制器件30的31端口进入，从33端口出来，经过信号传输模块40进入光电接口模块60后送入外部节点80的量子信道接收装置。同步收发信道模块发射模组23发射特定同步光数据进入光路选择控制器件30的34端口，从36端口出来，在经过40进入60，最终通过端口61与送达外部节点80。同样的道理，从节点 80来的光量子密钥信号经过60送达40后，进入30的33端口，从32端口出来送达10的14接收模块；从节点80来的同步光数据经过60送入 40后，通过36端口进入30，从35端口出来送达20的24接收模块。无论发送还是接收同步信号，在光电接口模块60内，其相应信息通过光电耦合对应转化为电信号，通过电缆线62送入状态监测模块70。

实施例2：参见图2所示。

状态监测模块70由包括数据采集单元71、信号处理单元72、缓冲输出接口单元73和显示单元74，所述数据采集单元71的信号输出端连接所述信号处理单元72的信号输入端，所述缓冲输出接口单元73的信号输入端连接所述信号处理单元72的信号输出端。所述缓冲输出接口单元73 的输出与显示单元74的输入连接。

实施例3：

光路选择控制器件为波分复用器，其余同实施例1所述。

实施例4：

光路径选择控制器为光栅。

实施例5：

光量子密钥收发信道模块10的发射模组13、接收模组14和同步收发信道模块20的发射模组23、接收模组24分别通过光路选择控制器件 30与传输通道40相连。其余同实施例1所述。

以上所述仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (8)

1.光量子通讯密钥收发机，包括光量子密钥收发信道模块，同步收发信道模块，光路选择控制器件，信号传输模块，光电接口模块，状态监测模块，以及电源模块，其特征在于：所述的光量子密钥收发信道模块和同步收发信道模块都与信号传输模块连接，在光路选择控制器件的控制下分别通过传输模块传输各自的信号，形成自己的信号传输路径，光电接口模块与外部节点相接，同时也通过电子线路与状态监测模块相接，状态监测模块实时监测并显示当前光量子通讯密钥收发机的工作状态和故障信息；电源模块为不间断电源，提供光电接口和状态监测模块的电力供应。

2.根据权利要求1所述的光量子通讯密钥收发机，其特征在于：所述光路选择控制器件为光栅。

3.根据权利要求1所述的光量子通讯密钥收发机，其特征在于：所述光路选择控制器件为波分复用器。

4.根据权利要求1所述的光量子通讯密钥收发机，其特征在于：所述信号传输模块采用的传输介质为光纤。

5.根据权利要求1所述的光量子通讯密钥收发机，其特征在于：所述信号传输通道至少需要一条光纤。

6.根据权利要求1所述的光量子通讯密钥收发机，其特征在于：所述光电接口模块提供与外部节点的通信接口。

7.根据权利要求1所述的光量子通讯密钥收发机，其特征在于：所述状态监测模块实时采集节点工作状态并通过8段数码显示模块显示。

8.根据权利要求1所述的光量子通讯密钥收发机，其特征在于：所述电源模块为不间断电源。