CN210839603U - 多激光器的量子密钥分发装置及系统 - Google Patents

Abstract

一种多激光器的量子密钥分发装置及系统。该装置包括：相位调制光源、第一编码光源、第二编码光源、第一环形器、第二环形器、第一分束器和第二分束器；相位调制光源与第一分束器的入射端连接；第一分束器的反射端与第一环形器的第一端口连接，第一分束器的透射端与第二环形器的第一端口连接；第一编码光源与第一环形器的第二端口连接；第二编码光源与第二环形器的第二端口连接；第一环形器的第三端口和第二环形器的第三端口与第二分束器连接。本申请通过第一编码光源和第二编码光源输出用于编码调制的光脉冲，不再由单个激光器来完成多个状态的信号输出，降低了激光器部署的复杂度以及运行的处理开销，提高了系统的稳定性，从而提高通信传输效率。

Description

多激光器的量子密钥分发装置及系统

技术领域

本申请涉及量子通信技术领域，特别涉及一种多激光器的量子密钥分发装置及系统。

背景技术

近年来，随着人们对信息安全的重视程度不断加深，量子保密通信作为通信技术领域中重要技术也越发的收到人们的重视，尤其是量子密钥分发(Quantum KeyDistribution，QKD)系统。

QKD系统主要包括发射机和接收机，分别对应于量子编码装置和解码装置。QKD系统中发射机的编码方式主要包括偏振编码、相位编码和时间相位编码等。其中，时间相位编码的方式是基于时间基矢和相位基矢来进行编码。采用时间相位编码的方式的发射机通常包括两种实现装置。一种是通过不等臂干涉仪产生两个脉冲，在由不等臂干涉仪和强度调制器对两个脉冲的光强和相位进行调制，从而完成编码。另一种是通过注入锁定的方式来实现相位编码。

相关技术中，无论是采用不等臂干涉仪的方式，还是采用注入锁定的方式，通常都是对单个激光器或单个光源所发出的信号光进行编码调制，而由于需要单个激光器来完成多个状态的信号的调制，导致激光器部署的复杂度以及运行的处理开销过高，进而影响系统的稳定性，导致通信传输效率过低。

实用新型内容

本申请提供了一种多激光器的量子密钥分发装置及系统，可用于解决相关技术中单个激光器来完成多个状态的信号的调制，导致激光器部署的复杂度以及运行的处理开销过高，进而影响系统的稳定性，导致通信传输效率过低的问题。

第一方面，本申请实施例提供一种多激光器的量子密钥分发装置，所述装置包括：相位调制光源、第一编码光源、第二编码光源、第一环形器、第二环形器、第一分束器和第二分束器；

所述相位调制光源与所述第一分束器的入射端连接，所述相位调制光源是输出用于固定相位差的激励脉冲的光源；

所述第一分束器的反射端与所述第一环形器的第一端口连接，所述第一分束器的透射端与所述第二环形器的第一端口连接；

所述第一编码光源与所述第一环形器的第二端口连接；

所述第二编码光源与所述第二环形器的第二端口连接；

所述第一环形器的第三端口和所述第二环形器的第三端口与所述第二分束器连接；

所述第二分束单元，用于耦合所述第一编码光源，和/或，所述第二编码光源输出的光脉冲。

可选地，所述装置还包括：第一相位调制器；

所述第一相位调制器的输入端与所述第一分束器的透射端连接，所述第一相位调制器的输出端与所述第二环形器的第一端口连接。

可选地，所述装置还包括：第二相位调制器；

所述第二相位调制器的输出端与所述第二分束器连接，所述第二相位调制器的输入端与所述第二环形器的第三端口连接。

可选地，所述第二分束器为偏振分束器。

第二方面，本申请实施例提供一种多激光器的量子密钥分发系统，所述系统包括发射机和接收机，所述发射机包括如上述第一方面所述的装置。

可选地，所述接收机包括第一探测单元，所述第一探测单元包括干涉仪和探测器，所述探测器的数量小于或等于2；

所述干涉仪中一端的分束器与量子信号的传输线路连接，另一端的分束器与所述探测器连接；

所述第一探测单元用于探测基于相位基准的信号，和/或，用于探测基于时间基准的信号。

可选地，所述干涉仪为不等臂干涉仪；

所述接收机还包括主动强度调制器，所述主动强度调制器位于所述干涉仪的长臂中。

可选地，所述接收机还包括第二探测单元和第三分束器，所述第二探测单元用于探测基于时间基准的信号；

所述第一探测单元和所述第二探测单元分别与所述第三分束器的反射端和透射端连接；

所述第二探测单元中的探测器的数量小于或等于2。

可选地，所述接收机还包括第二探测单元和第一光开关，所述第二探测单元用于探测基于时间基准的信号；

所述第一探测单元和所述第二探测单元分别与所述第一光开关连接；

所述第二探测单元中的探测器的数量小于或等于2。

本申请提供的方案中，通过两个光源：第一编码光源和第二编码光源来输出用于编码调制的光脉冲，不再由单个激光器来完成多个状态的信号的调制。每个光源的激光器仅需要输出单一状态的信号即可，降低了激光器部署的复杂度以及运行的处理开销，提高了系统的稳定性，从而提高通信传输的效率。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例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申请的一些实施例，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是本申请一个实施例提供的多激光器的量子密钥分发装置的示意图；

图2是本申请一个实施例提供的基于时间基准和相位基准的信号示意图；

图3A是本申请另一个实施例提供的多激光器的量子密钥分发装置的示意图；

图3B是本申请另一个实施例提供的多激光器的量子密钥分发装置的示意图；

图4A是本申请另一个实施例提供的多激光器的量子密钥分发装置的示意图；

图4B是本申请另一个实施例提供的多激光器的量子密钥分发装置的示意图；

图5是本申请一个实施例提供的强度调制器的示意图；

图6A是本申请一个实施例提供的多激光器的量子密钥分发系统的示意图；

图6B是本申请一个实施例提供的量子密钥分发系统中接收机的示意图；

图6C是本申请另一个实施例提供的量子密钥分发系统中接收机的示意图；

图6D是本申请另一个实施例提供的量子密钥分发系统中接收机的示意图；

图6E是本申请另一个实施例提供的量子密钥分发系统中接收机的示意图；

图6F是本申请另一个实施例提供的量子密钥分发系统中接收机的示意图。

具体实施方式

为了使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本申请实施方式作进一步地详细描述。

本申请实施例描述的系统架构以及应用场景是为了更加清楚地说明本申请实施例的技术方案，并不构成对本申请实施例提供的技术方案的限定，本领域普通技术人员可知，随着系统架构的演变和新业务场景的出现，本申请实施例提供的技术方案对于类似的技术问题，同样适用。

请参考图1，其示出了本申请一个实施例的提供的多激光器的量子密钥分发装置10。该量子密钥分发装置10为量子密钥分发系统中发射机中的装置。为便于描述，在本申请实施例中也将该量子密钥分发装置10称为发射机。但需要说明的是，本申请并不限定发射机仅包括该量子密钥分发装置10，发射机还可以包括其它装置，例如处理器和同步装置等。该量子密钥分发装置10包括相位调制光源101、第一编码光源102、第二编码光源103、第一环形器104、第二环形器105、第一分束器106和第二分束器107。

在上述量子密钥分发装置10中，相位调制光源101与第一分束器106的入射端连接。第一分束器106的反射端与第一环形器104的第一端口连接，第一分束器106的透射端与第二环形器105的第一端口连接。第一编码光源102与第一环形器104的第二端口连接。第二编码光源103与第二环形器105的第二端口连接。第一环形器104的第三端口和第二环形器105的第三端口与第二分束器107连接。

在量子密钥分发系统中，在单个系统周期内，发射机发出的是脉冲对序列。一个脉冲对在单个系统周期内对应的时间位置即为时间仓。第一时间仓是指在前的时间位置。第二时间仓是指在后的时间位置。示例性地，如图2所示，在基于BB84协议下的量子密钥分发系统中，发射机发出的脉冲对序列包括4种状态的信号，分别是基于时间基准的|Φ>⁺和|Φ>^-，以及基于相位基准的|Ψ>⁺和|Ψ>^-。其中，基于时间基准的脉冲对201和脉冲对202分别代表0和1，即信号态信号。脉冲对201中的位于第一时间仓内的脉冲强度为零，而脉冲对202中的位于第二时间仓内的脉冲强度为零。基于相位基准的脉冲对203和脉冲对204中为于第一时间仓和第二时间仓内的脉冲强度均不为零，但是，脉冲对203中两脉冲之间的相位差为零，而脉冲对204中两脉冲之间的相位差为π，即相位态信号。而在基于三态协议(three-state protocal)或简化版BB84协议(Simplified BB84 Protocal)的量子密钥发射机中，发射机发出的脉冲对序列包括3种状态的信号，分别是基于时间基准的|Φ>⁺和|Φ>^-，以及基于相位基准的|Ψ>⁺或|Ψ>^-，即两时间一相位；或者，分别是基于时间基准的|Φ>⁺或|Φ>^-，以及基于相位基准的|Ψ>⁺和|Ψ>^-，即两相位一时间。可选地，上述图1示出的量子密钥分发装置10可用于两时间一相位的量子密钥发射机。

在量子密钥分发装置10中，相位调制光源101所发出的光脉冲是用于固定上述发射机发出的是脉冲对中脉冲的相位差的激励脉冲，即用于将基于相位基准的脉冲对内的相位差固定为0。相位调制光源101输出的激励脉冲经过第一分束器106的分束，形成两个脉冲，分别通过第一环形器104和第二环形器105注入第一编码光源102和第二编码光源103。第一编码光源102是输出单个系统周期中位于第一时间仓的光脉冲的光源。第二编码光源103是输出单个系统周期中位于第二时间仓的光脉冲的光源。需要说明的是，第一编码光源102也可用于输出单个系统周期中位于第二时间仓的光脉冲，此时，第二编码光源103用于输出单个系统周期中位于第一时间仓的光脉冲。相位调制光源101发出的激励脉冲的脉宽大于单个上述系统周期。在装置运作时，可以通过调节相位调制光源101、第一编码光源102和第二编码光源103的相对延时，使得相位调制光源101输出的激励脉冲同时覆盖第一编码光源102和第二编码光源103在单个系统周期中输出的光脉冲。经过分束的激励脉冲分别注入第一编码光源102和第二编码光源103后，第一编码光源102和第二编码光源103分别输出被激励后的光脉冲，两者输出的光脉冲分别位于单个系统周期中的第一时间仓和第二时间仓，并且，由于是被同一相位的激励脉冲所激励因此第一编码光源102和第二编码光源103输出的光脉冲的相位差为零。第一编码光源102和第二编码光源103输出的光脉冲分别经过第一环形器104和第二环形器105，被传输至第二分束单元107。最终，由第二分束单元107耦合第一编码光源102和第二编码光源103输出的光脉冲，形成脉冲对。

在单个的系统周期内，当第一编码光源102和第二编码光源103均输出光脉冲时，经过第二分束单元107耦合输出的是基于相位基准的信号；当第一编码光源102输出光脉冲，而第二编码光源103不输出光脉冲时，或，当第一编码光源102不输出光脉冲，而第二编码光源103输出光脉冲时，经过第二分束单元107输出的是基于时间基准的信号。通过第一编码光源102和第二编码光源103不同的输出，上述图1示例中的量子密钥分发装置10能够实现两时间一相位的时间相位编码。

可选地，量子密钥分发装置10还包括处理器，该处理器用于控制第一编码光源102和第二编码光源103是否输出光脉冲。需要说明的是，处理器是随机地控制第一编码光源102和第二编码光源103是否输出光脉冲，以此保证量子密钥分发的安全性。例如，处理器根据量子随机数确定第一编码光源102和第二编码光源103是否输出光脉冲。

上述图1示例是用于时间相位编码中的中两相位一时间的量子密钥发射机，对于三态协议中两相位一时间的方案，或者，BB84协议中两时间两相位的方案，本申请实施例还提供如下装置。

在一种可能的实施方式中，如图3A所示，上述量子密钥分发装置还包括第一相位调制器108，以使得量子密钥分发装置实现三态协议中两相位一时间的方案，或者，BB84协议中两时间两相位的方案。在装置运作时，第一相位调制器108的输入端与第一分束器106的透射端连接，第一相位调制器108的输出端与第二环形器105的第一端口连接。相位调制光源101输出的激励脉冲经过第一分束器106的分束，形成两个脉冲。两个激励脉冲中的一个由第一分束器106的反射端输出，通过第一环形器104注入第一编码光源102。上述两个激励脉冲中的另一个激励脉冲由第一分束器106的透射端输出至第一相位调制器108。当量子密钥分发装置需要输出时间态信号时，或者，相位差为0的相位态信号时，第一相位调制器108不调制第一分束器106的透射端输出的激励脉冲。当量子密钥分发装置需要相位差为π的相位态信号时，第一相位调制器108调制第一分束器106的透射端输出的激励脉冲的相位，使得该激励脉冲的相位与另一激励脉冲的相位差为π。第一相位调制器108输出的激励脉冲通过第二环形器105注入第二编码光源103。由于经过第一相位调制器108调制过注入第二编码单元的激励脉冲的相位，因此，第一编码光源102和第二编码光源103被激励后输出的光脉冲之间的相位差为π。上述两个激励脉冲分别注入第一编码光源102和第二编码光源103后，第一编码光源102和第二编码光源103分别输出被激励后的光脉冲，两者输出的光脉冲分别位于单个系统周期中的第一时间仓和第二时间仓。第一编码光源102和第二编码光源103输出的光脉冲分别经过第一环形器104和第二环形器105，被传输至第二分束单元107。最终，由第二分束单元107耦合第一编码光源102和第二编码光源103输出的光脉冲。

在单个的系统周期内，当输出基于相位基准、相位差为零的信号时，第一编码光源102和第二编码光源103均输出光脉冲，且第一相位调制单元108不调制激励脉冲的相位；当输出基于相位基准、相位差为π的信号时，第一编码光源102和第二编码光源103均输出光脉冲，且第一相位调制单元108调制激励脉冲的相位；当输出基于时间基准信号时，第一编码光源102和第二编码光源103均输出光脉冲，且第一相位调制单元108不调制激励脉冲的相位。通过第一编码光源102和第二编码光源103不同的输出，以及第一相位调制器108的相位调制，上述图3A所示的量子密钥分发装置能够实现基于三态协议的两相位一时间，或者，基于BB84协议中两时间两相位的时间相位编码。

可选地，第一相位调制器108位于第一分束器106和第一环形器104之间，用于调制第一分束器的反射端输出的激励脉冲。

在另一种可能的实施方式中，如图3B所示，上述量子密钥分发装置10，还包括第二相位调制器109，以使得量子密钥分发装置实现三态协议中两相位一时间的方案，或者，BB84协议中两时间两相位的方案。第二相位调制器109的输出端与第二分束器107连接，而第二相位调制器109的输入端与第二环形器105的第三端口连接。相位调制光源101输出的激励脉冲经过第一分束器106的分束，形成两个脉冲，分别通过第一环形器104和第二环形器105注入第一编码光源102和第二编码光源103。第一编码光源102用于输出单个系统周期中位于第一时间仓的光脉冲。第二编码光源103用于输出单个系统周期中位于第二时间仓的光脉冲。经过分束的激励脉冲分别注入第一编码光源102和第二编码光源103后，第一编码光源102和第二编码光源103分别输出被激励后的光脉冲，两者输出的光脉冲分别位于单个系统周期中的第一时间仓和第二时间仓，并且，由于是被同一相位的激励脉冲所激励因此第一编码光源102和第二编码光源103输出的光脉冲的相位差为零。第一编码光源102输出的光脉冲经过第一环形器104被传输至第二分束单元107，而第二编码光源103输出的光脉冲经过第二环形器105，先经过第二相位调制器109的调制相位，再传输至第二分束单元107。最终，由第二分束单元107耦合第一编码光源102和第二编码光源103输出的光脉冲。第二相位调制器109调制第二编码光源103输出的光脉冲的相位是讲第一编码光源102和第二编码光源103输出的光脉冲相位差调制为π。

在单个的系统周期内，当输出基于相位基准、相位差为零的信号时，第一编码光源102和第二编码光源103均输出光脉冲，且第二相位调制单元108不调制第二编码光源103输出的光脉冲；当输出基于相位基准、相位差为π的信号时，第一编码光源102和第二编码光源103均输出光脉冲，且第二相位调制单元108调制第二编码光源103输出的光脉冲；当输出基于时间基准信号时，第一编码光源102或第二编码光源103输出光脉冲，且第二相位调制单元108不调制第二编码光源103输出的光脉冲。通过第一编码光源102和第二编码光源103不同的输出，以及第二相位调制器108的相位调制，上述图3B所示的量子密钥分发装置能够实现基于三态协议的两相位一时间，或者，基于BB84协议中两时间两相位的编码功能。

可选地，第二相位调制器109位于第一环形器104和第二分束器107之间，用于调制第一编码光源102输出的光脉冲。

可选地，第二分束器107为偏振分束器，例如，偏振分光棱镜(polarization beamsplitter，PBS)。

可选地，相位调制光源101、第一编码光源102和第二编码光源103各自可以由单独的激光器实现，也可以通过斩波的方式实现。当通过斩波的方式实现时，光源包括内部强度调制器、内部相位调制器和激光器，激光器与内部强度调制器连接，内部强度调制器与内部相位调制器连接。激光器输出一个连续光。连续光经过内部强度调制器的调制，形成多个连续的脉冲。对于连续的脉冲，内部相位调制器对脉冲之间的相位进行调制，使得相邻脉冲之间的相位随机。在斩波的方式中，通过内部强度调制器和内部相位调制器不同的调制方法，可以调制出不同的脉冲序列。因此，相位调制光源101、第一编码光源102或第二编码光源103可以通过斩波的形式实现各自需要输出的光脉冲。

在量子密钥分发系统中，发射机除了需要调制基于时间基准和相位基准的信号外，还需要调制信号的强度，以得到诱骗态和真空态的信号。对于调制诱骗态信号和真空态信号的方式，本申请实施例提供以下实现方式。

在一种可能的实施方式中，第一编码光源102和第二编码光源103为具备调制脉冲强度功能的激光器，如图4A所示，通过发光光源即激光器本身对信号的强度进行调制。

在另一种可能的实施方式中，如图4B所示，量子密钥分发装置10还包括外置强度调制器110。外置强度调制器110与第二分束器107连接，接收第二分束器107耦合输出的光脉冲对，并调制脉冲强度，以得到诱骗态信号和真空态信号。

可选地，当第一编码光源102和第二编码光源103中包括的具备调制脉冲强度功能的激光器为电吸收激光器时，量子密钥分发装置10还包括外置强度调制器110。电吸收激光器无法将光的强度压制到零，因此，电吸收激光器不能直接调制出真空态信号所需的强度即不能调制出强度为零的信号。对此，量子密钥分发装置10通过外置强度调制器110调制真空态信号。此外，对于激光器，其驱动信号为连续的脉冲电信号。由于电吸收激光器不能调制出强度为零的信号，因此将驱动信号这一连续的脉冲电信号中的部分脉冲强度降为零。相应地，当输入强度为零的驱动信号是，激光器输出强度为零的光脉冲即时间态信号所需的强度的光脉冲。

可选地，量子密钥分发装置10还包括光衰减器。该光衰减器用于将量子密钥分发装置10输出的脉冲信号的光强衰减至单光子强度。该光衰减器的输入端与第二分束器107的输出端连接，而输出端与传输光纤连接。可选地，若量子密钥分发装置10包括强度调制器110，则由强度调制器110将输出的脉冲信号的光强衰减至单光子强度。

可选地，上述强度调制器110和内部强度调制器均通过光开关(Optical Switch，OSW)和衰减器组合的方式实现。如图5所示，强度调制器包括输入OSW 501、输出OSW 502和多个衰减器503。由于无论是强度调制器110，还是内部强度调制器，都是压制输入光的强度，因此可以通过衰减器实现光的强度调制。根据所要调制的不同强度，通过输入OSW 501和输出OSW 502，选择不同的衰减器503。在本申请实施例提供的装置中，通过两个光源：第一编码光源和第二编码光源来输出用于编码调制的光脉冲，不再由单个激光器来完成多个状态的信号的调制。每个光源的激光器仅需要输出单一状态的信号即可，降低了激光器部署的复杂度以及运行的处理开销，提高了系统的稳定性，从而提高通信传输的效率。

参考图6A，其示出了本申请一个实施例的提供的多激光器的量子密钥分发系统60。该量子密钥分发系统60包括发射机61和接收机62。发射机61包括如上述装置实施例所示的量子密钥分发装置10。

在一种可能的实施方式中，接收机61包括第一探测单元。如图6B所示，第一探测单元621包括干涉仪6210和探测器6211。干涉仪6210中一端的分束器与量子信号的传输线路即传输光纤连接，另一端的分束器与探测器6211连接。第一探测单元621用于探测基于相位基准的信号，和/或，用于探测基于时间基准的信号。

第一探测单元621中可以包括一个探测器6211，也可以设置两个探测器6211。当第一探测单元621中的探测器6211数量为2时，两个探测器6211分别于干涉仪6210的反射端和透射端连接。

可选地，上述干涉仪6210为不等臂干涉仪，接收机62还包括主动强度调制器。该主动强度调制器位于上述不等臂干涉仪的长臂上。接收机62接收的脉冲信号经过干涉仪6210的第一个分束器，在干涉仪6210的长臂和短臂中各产生一个脉冲。当第一探测单元621探测基于时间基准的信号时，主动强度调制器将干涉仪6210长臂上的脉冲的强度压制为0，避免发生干涉。当第一探测单元621探测基于相位基准的信号时，主动强度调制器不压制干涉仪6210长臂上的脉冲的强度，从而发生干涉。

在另一种可能的实施方式中，接收机包括第一探测单元、第二探测单元和第三分束器。第一探测单元和第二探测单元分别与第三分束器的反射端和透射端连接。其中，第一探测单元的构造以及能实现的功能与上述接收机包括第一探测单元的实施方式中的一致，在此不再进行赘述。第二探测单元用于探测基于时间基准的信号。第三分束器的入射端与量子信号的传输线路连接。第一探测单元和第二探测单元通过第三分束器连接。第一探测单元中的干涉仪一端的分束器与第三分束器连接，另一端的分束器与探测器连接。

可选地，如图6C所示，第二探测单元622包括一个探测器6220。该探测器6220与第三分束器623的反射端连接。

可选地，如图6D所示，第二探测单元622包括两个探测器6220和第四分束器6221。第四分束器6221与第三分束器622的反射端连接。两个探测器6220分别与第四分束器6221的反射端和透射端连接。

可选地，当接收机包括第一探测单元和第二探测单元时，第一探测单元和第二探测单元通过第一光开关连接，即第一光开关代替上述第三分束器。第一光开关的输入端与量子信号的传输线路连接，而两个输出端分别与第一探测单元和第二探测单元连接。接收机可以通过第一光开关主动地选择相位基准和时间基准进行测量。

在又一种可能的实施方式中，如图6E所示，接收机包括干涉仪6210、第三分束器623、第四分束器6221、第二光开关624和探测器625。干涉仪6210中输入端的分束器与第三分束器623连接，而干涉仪6210中另一端即输出端的分束器的反射端与透射端分别与第二光开关624的两个输入端连接。第三分束器623的入射端与量子信号的传输线路连接。第四分束器6221与第三分束器623的反射端连接，且第四分束器6221的反射端和透射端分别与第二光开关624的另两个输入端连接。第二光开关624的输出端与探测器625连接。当使用接收机62时，技术人员可以通过光开关来选择所要探测的线路，仅使用一个探测器即可，降低了生产成本和使用开销。

在又一种可能的实施方式中，如图6F所示，接收机包括连续干涉仪626和探测器625。连续干涉仪626输入端的分束器6261与量子信号的传输线路即传输光纤连接，而连续干涉仪626输出端的分束器6262与探测器625连接。连续干涉仪626中的两个干涉仪公用同一个分束器。第一个干涉仪输出的分束器与第二个干涉仪输入的分束器为同一分束器6263。接收机接收的光脉冲经过连续干涉仪的干涉处理后，由探测器625进行探测。

在本申请实施例提供的系统中，发射机通过两个光源：第一编码光源和第二编码光源来输出用于编码调制的光脉冲，不再由单个激光器来完成多个状态的信号的调制。每个光源的激光器仅需要输出单一状态的信号即可，降低了激光器部署的复杂度以及运行的处理开销，提高了系统的稳定性，从而提高通信传输的效率。

此外，本申请实施例还提供了与上述密钥分发装置对应的各种接收机，能够满足各种探测需求。

本领域技术人员能够认识到，本实施例提供的技术方案可以用于时间和/或相位编码方案中，尤其适用于同时需要进行时间和相位编码的方案(诸如时间相位编码的方案)，其包括但不限于基于诱骗态BB84协议、RFIQKD协议、三态协议、变种三态协议(Thevariant of three-state protocal)和简化版BB84协议等。

此外，在上述实施例提供的附图中，脉冲的波形图为示意图，仅用于说明实施例，不对本申请中各个光源、激光器、强度调制器等其它光学器件输出的脉冲的波形造成限定。

本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的实用新型后，将容易想到本公开的其它实施方案。本申请旨在涵盖本公开的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本公开的一般性原理并包括本公开未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本公开的真正范围和精神由权利要求指出。

应当理解的是，本公开并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本公开的范围仅由所附的权利要求来限制。

Claims (9)

1.一种多激光器的量子密钥分发装置，其特征在于，所述装置包括：相位调制光源、第一编码光源、第二编码光源、第一环形器、第二环形器、第一分束器和第二分束器；

所述相位调制光源与所述第一分束器的入射端连接，所述相位调制光源是输出用于固定相位差的激励脉冲的光源；

所述第一分束器的反射端与所述第一环形器的第一端口连接，所述第一分束器的透射端与所述第二环形器的第一端口连接；

所述第一编码光源与所述第一环形器的第二端口连接；

所述第二编码光源与所述第二环形器的第二端口连接；

所述第一环形器的第三端口和所述第二环形器的第三端口与所述第二分束器连接；

所述第二分束单元，用于耦合所述第一编码光源，和/或，所述第二编码光源输出的光脉冲。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：第一相位调制器；

所述第一相位调制器的输入端与所述第一分束器的透射端连接，所述第一相位调制器的输出端与所述第二环形器的第一端口连接。

3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：第二相位调制器；

所述第二相位调制器的输出端与所述第二分束器连接，所述第二相位调制器的输入端与所述第二环形器的第三端口连接。

4.根据权利要求1至3任一项所述的装置，其特征在于，所述第二分束器为偏振分束器。

5.一种多激光器的量子密钥分发系统，其特征在于，所述系统包括发射机和接收机，所述发射机包括权利要求1至4任一项所述的分发装置。

6.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述接收机包括第一探测单元，所述第一探测单元包括干涉仪和探测器，所述探测器的数量小于或等于2；

所述干涉仪中一端的分束器与量子信号的传输线路连接，另一端的分束器与所述探测器连接；

所述第一探测单元用于探测基于相位基准的信号，和/或，用于探测基于时间基准的信号。

7.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述干涉仪为不等臂干涉仪；

所述接收机还包括主动强度调制器，所述主动强度调制器位于所述干涉仪的长臂中。

8.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述接收机还包括第二探测单元和第一光开关，所述第二探测单元用于探测基于时间基准的信号；

所述第一探测单元和所述第二探测单元分别与所述第一光开关连接；

所述第二探测单元中的探测器的数量小于或等于2。

9.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述接收机还包括第二探测单元和第三分束器，所述第二探测单元用于探测基于时间基准的信号；

所述第一探测单元和所述第二探测单元分别与所述第三分束器的反射端和透射端连接；

所述第二探测单元中的探测器的数量小于或等于2。

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