JP2003037593A - 光信号伝送装置及び光信号伝送方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 光が伝送路を通過する間に、外的要因によ
り、光の偏波面等に揺らぎが生じる問題を解決し、か
つ、光子１個を検出するための高量子効率光子検出器を
提供することを目的とする。 【解決手段】 光信号の位相を位相変調する位相変調方
式を用いて量子暗号を生成する光信号伝送装置におい
て、偏光状態の異なる一対の光信号を所定の位置から同
一経路を反対向きに伝送させる伝送路と、上記伝送路を
伝送させられた上記一対の光信号の内１つの光信号の強
度を減衰するアイソレータ１８とを備えたことを特徴と
する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、量子力学の不確
定性原理を使い安全な暗号鍵配布を実現する、量子暗号
通信装置に関するものである。また、この発明は、伝送
路を通過する光信号の位相を位相変調する位相変調方式
を用いて情報を伝送する光信号伝送装置に関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】公開鍵暗号方式など、現在用いられてい
る暗号の多くは、計算量理論に基づき、その安全性が評
価されている。即ち、暗号解読に時間がかかればかかる
ほどその暗号方式は安全な暗号であると評価される。し
かしながら、将来量子計算機などの超高速計算機が実用
化された場合や、新しい暗号解読アルゴリズムが発見さ
れた場合を考えると、計算量理論によらない、新たな暗
号方式の開発が必要とされる。そのような新たな暗号方
式の一つとして提案されたのが量子暗号通信である。量
子暗号通信では、量子力学の不確定性原理に基づいて盗
聴者の存在を検知するため、絶対に安全な暗号システム
を構築することが可能である。

【０００３】図５は、従来の量子暗号通信装置を示して
いる。例えば、文献“Ｐ．Ｄ．Ｔｏｗｎｓｅｎｄ，Ｅｌ
ｅｃｔｒｏｎ．Ｌｅｔｔ．３０，８０９（１９９４）”
に記載されている。図５において、従来の量子暗号通信
装置は、暗号送信部４９と光信号を伝送する伝送路４６
と暗号受信部５０を有する。暗号送信部４９は、光パル
スを発生させる光源４１と発生した光を１パルス当り１
光子まで減衰させる光減衰器４３、前記光減衰器４３に
よって減衰された光をその偏光状態によって径路Ｓａと
径路Ｌａに分岐する偏光ビームスプリッタ４４１、前記
径路Ｓａあるいは前記径路Ｌａのどちらか一方に置か
れ、通過する光に位相変調を与える位相変調手段４５
１、前記径路Ｓａと前記径路Ｌａを通過してきた光を、
その偏光を保ちながら合成する偏光ビームスプリッタ４
４２から構成される。また、暗号受信部５０は、前記伝
送路４６通じて伝送された光を偏光状態に応じて径路Ｓ
ｂと径路Ｌｂに分岐する偏光ビームスプリッタ４４３、
前記径路Ｓａあるいは前記径路Ｌａのどちらか一方に置
かれ、通過する光に位相変調を与える位相変調手段４５
２、前記径路Ｓａと前記径路Ｌａを通過してきた光を、
その偏光状態を保ちながら合成する偏光ビームスプリッ
タ４４４、前記偏光ビームスプリッタ４４４の後段に置
かれ偏波状態によらず光を二つに分岐するカプラ４７、
さらに光子１個を検出することができる光子検出器４８
１，４８２から構成される。尚、図中の記号「●」と記
号「｜」は光の偏光状態を表し、偏波コントローラ４２
１，４２２，４２３，４２４によって、それぞれ図５中
に記載の偏光状態を保つように構成されている。

【０００４】図５における従来の量子暗号通信装置で
は、暗号送信者と暗号受信者との間で信号を送受信する
際に、前記位相変調器４５１でかける位相変調と前記位
相変調器４５２でかける位相変調の位相差によって、暗
号鍵の共有を行うことが可能である。例えば、位相差が
０であれば、干渉効果によって信号光子は前記光子検出
器４８１で検出され、位相差がπであれば前記光子検出
器４８２で検出される。従って、光子検出器４８１で検
出された場合には、０と、前記光子検出器４８２で検出
された場合には、１と、それぞれを０，１に対応させる
ことにより暗号鍵を共有することが可能である。

【０００５】図５における従来の量子暗号通信装置で
は、主に２つの問題点があげられる。１つ目は、光が伝
送路４６を通過する間に、外的要因により、光の偏波面
等に揺らぎが生じる問題である。２つ目は、量子暗号に
おいては光子１個に情報を載せて通信を行うが、その光
子１個を検出するための高量子効率光子検出器が存在し
ないという問題である。

【０００６】これら２つの問題を解決するために、２つ
の量子暗号装置が提案されている。図６は、従来の量子
暗号通信装置を示している。例えば、国際公開ＷＯ９８
／１０５６０号公報、あるいは、文献“Ａ．Ｍｕｌｌｅ
ｒ ｅｔ．ａｌ．，Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔｔ．７
０，７９３−７９５（１９９７）に記載されたｐｌｕｇ
ａｎｄ ｐｌａｙ型量子暗号方式の量子暗号通信装置
である。図６における従来の量子暗号通信装置は、上記
１番目の問題点である光の偏波面等に揺らぎが生じる問
題を解決するために提案されたものである。

【０００７】図６において、従来の量子暗号通信装置
は、１対の暗号受信部６２と暗号送信部６１とこれらを
つなぐ伝送路５７とから構成される。伝送路５７は、具
体的には通信用光ファイバを用いた光路などである。暗
号受信部６２では、光源５１から光子が発生し、サーキ
ュレータ５２を通りカプラ５３に導かれる。カプラ５３
に到達した光子は量子力学的に２つの光路を伝送するこ
とになる。１つは、偏波コントローラ５４１を通り、偏
光ビームスプリッタ５６に至る光路であり、もう１つ
は、位相変調手段５５１を通り、偏光ビームスプリッタ
５６に至る光路である。いずれの光路を選択した光子も
伝送路５７を通り、暗号送信部６１に送られる。暗号送
信部６１に到達した光子は、光減衰器５８、位相変調手
段５５２、ファラデーミラー５９を順に通過する。ファ
ラデーミラー５９に到達した光子は反射されてもときた
経路を戻るのだが、その際、その偏波面を９０度回転さ
せられる。往路において、位相変調手段５５１を通り、
偏光ビームスプリッタ５６に至る光路を通った光子は、
位相変調手段５５２において位相変調を受ける。再び伝
送路５７を通って暗号受信部６２に戻った光子は偏光ビ
ームスプリッタ５６において２つの光路に分離される。
ここで鍵配送に用いられる光子は、往路と復路とで異な
る光路を通過した光子である。つまり、往路において、
偏波コントローラ５４１を通る光路を選択し、復路で、
位相変調手段５５１を通る光路を通過する光子、及び往
路において位相変調手段５５１を通る光路を選択し、復
路で偏波コントローラ５４１を通過する光子である。往
路復路とも同じ光路を通過する光子は観測時間の分解能
を高めることで破棄され、使用されない。復路において
位相変調手段５５１を通る光路を通過する光子は位相変
調手段５５１において位相変調を受ける。往路に位相変
調手段５５１を通る光路、復路に偏波コントローラ５４
１を通る光路を選択した光子と、往路に偏波コントロー
ラ５４１を通る光路、復路に位相変調手段５５１を通る
光路を選択した光子とは同時にカプラ５３に戻り、位相
変調手段５５１及び位相変調手段５５２で受けた位相変
調の大きさに応じた干渉を起こすことになる。干渉の結
果、帰還した光子は光子検出手段６０１と光子検出手段
６０２のどちらかで選択的に検出される。量子力学的な
性質により２つの光子検出器において同時に検出される
ことはない。なお、光子検出手段６０２において検出さ
れるべき光子は、サーキュレータ５２により光源５１に
導かれることなく光子検出手段６０２に到達する。

【０００８】ここで、暗号受信部６２から出射した光
を、暗号送信部６１においたファラデーミラー５９によ
って反射し、伝送路中の光を往復させることにより、偏
波面の揺らぎ等を打ち消し、量子暗号通信装置の安定度
を高めている。

【０００９】図７は、従来の量子暗号通信装置を示して
いる。図７における従来の量子暗号通信装置は、ホモダ
イン検波方式の量子暗号通信装置である。図７における
従来の量子暗号通信装置は、上記２番目の問題点である
光子１個を検出するための高量子効率光子検出器が存在
しないという問題を解決するために提案されたものであ
る。

【００１０】図７において、従来の量子暗号通信装置
は、１対の暗号受信部であるＢｏｂと暗号送信部である
Ａｌｉｃｅとこれらをつなぐ伝送路６６とから構成され
る。伝送路６６は、具体的には通信用光ファイバを用い
た光路などである。Ａｌｉｃｅでは、光源６１から強度
の強い光が発生し、偏波コントローラ６２を通り偏光ビ
ームスプリッタ６３１に導かれる。偏光ビームスプリッ
タ６３１に到達した強い光は量子力学的に２つの光路を
伝送することになる。１つは、偏光ビームスプリッタ６
３２に直接至る光路であり、もう１つは、光減衰器６
４、位相変調手段６５１を通り、偏光ビームスプリッタ
６３２に至る光路である。偏光ビームスプリッタ６３２
に直接至る光路を選択した光は、そのまま偏光ビームス
プリッタ６３２に至る。光減衰器６４、位相変調手段６
５１を通り、偏光ビームスプリッタ６３２に至る光路を
選択した光は、光減衰器６４により光の強度を減衰し、
弱い光（光子１個以下）になる。また、上記弱い光は、
位相変調手段６５１により位相変調される。いずれの光
路を選択した光も伝送路６６を通り、Ｂｏｂ側に送られ
る。Ｂｏｂ側に到達した光は、偏光ビームスプリッタ６
３３に導かれる。偏光ビームスプリッタ６３３に到達し
た強い光と弱い光は、量子力学的に２つの光路を伝送す
ることになる。弱い光は、偏光ビームスプリッタ６３４
に直接至る光路であり、強い光は、位相変調手段６５２
を通り、偏光ビームスプリッタ６３４に至る光路であ
る。偏光ビームスプリッタ６３４に直接至る光路を選択
した弱い光は、そのまま偏光ビームスプリッタ６３４に
至る。位相変調手段６５２を通り、偏光ビームスプリッ
タ６３４に至る光路を選択した強い光は、位相変調手段
６５２により位相変調される。偏光ビームスプリッタ６
３５に到達した強い光と弱い光は、偏光ビームスプリッ
タ６３５において２つの光路に分離され、光子検出手段
６７１と光子検出手段６７２のどちらかで選択的に検出
される。伝送過程で強い光と弱い光に付与された位相変
調の差を、重ね合わせることによって得られる干渉効果
を測定する。ここで、強い光と弱い光を用いて光子検出
を行なうことにより、光子１個を検出している。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】上記従来の量子暗号通
信装置において、光が伝送路を通過する間に、外的要因
により、光の偏波面等に揺らぎが生じる問題を解決する
量子暗号通信装置は、光子１個を検出するための高量子
効率光子検出器が存在しないという問題を解決すること
ができなかった。また、光子１個を検出するための高量
子効率光子検出器が存在しないという問題を解決する量
子暗号通信装置は、光が伝送路を通過する間に、外的要
因により、光の偏波面等に揺らぎが生じる問題を解決す
ることができなかった。

【００１２】本発明は、光が伝送路を通過する間に、外
的要因により、光の偏波面等に揺らぎが生じる問題を解
決し、かつ、光子１個を検出するための高量子効率光子
検出器を提供することを目的とする。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明の光信号伝送装置
は、偏光状態の異なる一対の光信号を所定の位置から同
一経路を反対向きに伝送させる伝送路と、上記伝送路を
伝送させられた上記一対の光信号の内１つの光信号の強
度を減衰する強度減衰部とを備えたことを特徴とする。

【００１４】本発明の光信号伝送装置は、光信号の位相
を位相変調する位相変調方式を用いて量子暗号を生成す
る光信号伝送装置において、偏光状態の異なる一対の光
信号を所定の位置から同一経路を反対向きに伝送させる
伝送路と、上記伝送路を伝送させられた上記一対の光信
号の内１つの光信号の強度を減衰する強度減衰部とを備
えたことを特徴とする。

【００１５】本発明の光信号伝送装置は、強度の強い光
信号と強度の弱い光信号との干渉を測定するホモダイン
方式を用いて量子暗号を生成する光信号伝送装置におい
て、偏光状態の異なる一対の光信号を所定の位置から同
一経路を反対向きに伝送させる伝送路と、上記伝送路を
伝送させられた上記一対の光信号の内１つの光信号の強
度を減衰する強度減衰部とを備えたことを特徴とする。

【００１６】また、上記強度減衰部は、光信号の進行方
向により光信号の強度を減衰する減衰量が異なることを
特徴とする。

【００１７】また、上記強度減衰部は、所定の期間、光
信号の強度を減衰することを特徴とする。

【００１８】また、上記伝送路は、環状の経路を有し、
上記強度減衰部は、上記環状の経路に備えられたことを
特徴とする。

【００１９】本発明の光信号伝送方法は、偏光状態の異
なる一対の光信号を所定の位置から同一経路を反対向き
に伝送させる伝送工程と、上記伝送工程により伝送させ
られた上記一対の光信号の内１つの光信号の強度を減衰
する強度減衰工程とを備えたことを特徴とする。

【００２０】本発明の光信号伝送装置は、一対の光信号
の位相を位相変調する位相変調方式を用いて量子暗号を
生成する光信号伝送装置において、上記光信号を送信す
る複数の送信部と、上記送信部により送信された上記光
信号を受信する受信部と、上記光信号を所定の位置から
同一経路を反対向きに伝送させる、上記受信部と複数の
送信部とをつなぐ環状の伝送路と、上記伝送路を伝送さ
せられた上記一対の光信号の内１つの光信号の強度を減
衰する強度減衰部とを備えたことを特徴とする。

【００２１】

【発明の実施の形態】実施の形態１．図１は、実施の形
態１を示す図である。実施の形態１では、量子暗号通信
装置（光信号伝送装置の一例である）について説明す
る。図１において、１０は、光源、１２は、サーキュレ
ータ、１３は、カプラ、１４は、偏波コントローラ、１
６１，１６２，１６３は、偏光ビームスプリッタ、１７
は、伝送路、１８は、アイソレータ（強度減衰部の一例
である）、１９は、ミラー、２０は、固定減衰器、２１
は、信号増幅手段、１５１，１５２は、位相変調手段、
２０１，２０２は、光検出手段である。アイソレータ１
８は、光信号の進行方向により光信号の強度を減衰する
減衰量が異なる。以下、「減衰する」とは、アイソレー
タ１８による、進行方向により減衰量が小さい場合と比
べ進行方向により減衰量が大きい場合をいう。図１にお
いて、光源１０から強度の強い光が発生し、サーキュレ
ータ１２を通りカプラ１３に導かれる。カプラ１３に到
達した強い光は量子力学的に２つの光路を伝送すること
になる。１つは、偏波コントローラ１４を通り、偏光ビ
ームスプリッタ１６１に至る光路であり、もう１つは、
位相変調手段１５１を通り偏光ビームスプリッタ１６１
に至る光路である。いずれの光路を選択した強い光も伝
送路１７を通り、固定減衰器２０に送られる。固定減衰
器２０に到達した強い光は、偏光ビームスプリッタ１６
２で偏波状態の違いにより２つの光路を伝送することに
なる。１つは、アイソレータ１８を通り、偏光ビームス
プリッタ１６３に至る光路であり、もう１つは、位相変
調手段１５２を通り偏光ビームスプリッタ１６３に至る
光路である。その際、位相変調手段１５２を通る光路を
選択した強い光は、位相変調手段１５２において位相変
調を受ける。ここで、アイソレータ１８を通る光路を選
択した強い光は、アイソレータ１８で減衰され弱い光と
なる。いずれの光路を選択した光もミラー１９で反射さ
れ、偏光ビームスプリッタ１６３に送られる。その際、
ミラー１９でその偏波面を９０度回転させられる。偏光
ビームスプリッタ１６３に到達した光は、今度は、来た
光路とは逆の光路を伝送することになる。すなわち、強
い光は、アイソレータ１８を通り、偏光ビームスプリッ
タ１６２に至る光路であり、弱い光は、位相変調手段１
５２を通り偏光ビームスプリッタ１６２に至る光路であ
る。再び伝送路１７を通って偏光ビームスプリッタ１６
１に戻った強い光と弱い光は、偏光ビームスプリッタ１
６１において２つの光路に分離される。強い光は、偏波
コントローラ１４を通り、カプラ１３に至る光路であ
り、弱い光は、位相変調手段１５１を通り、カプラ１３
に至る光路である。その際、位相変調手段１５１を通る
光路を選択した弱い光は、位相変調手段１５１において
位相変調を受ける。ここで、強い光と弱い光は、同時に
カプラ１３に戻り、位相変調手段１５２及び位相変調手
段１５１で受けた位相変調の大きさに応じた干渉を起こ
すことになる。干渉の結果、帰還した強い光と弱い光と
の光子は光検出手段２０１と光検出手段２０２のどちら
か又は両方で検出される。なお、光検出手段２０２にお
いて検出されるべき光子は、サーキュレータ１２により
光源１０に導かれることなく光検出手段２０２に到達す
る。光検出手段２０１，２０２により検出された信号
は、信号増幅手段２１で差電流として検出される。この
ように、伝送路（以下、「伝送路」とは、特に符号がな
い限り、伝送路１７を含む装置全体の伝送路をいう）を
通過中の光であって、光路の長さの違いにより時間的な
ずれを生じた光信号（すなわち、２連パルスとなった光
信号）の内、一方のみ（２連パルスの先行する光信号、
または、後行する光信号）を減衰させることにより、強
い光と弱い光を作り出し、強い光と弱い光を用いて光子
検出を行なうホモダイン検波を行なうことにより、光子
１個を検出している。また、ミラー１９によって反射
し、伝送路中の光を往復させることにより、偏波面の揺
らぎ等を打ち消し、量子暗号通信装置の安定度を高めて
いる。

【００２２】ここで、アイソレータ１８は、図１とは異
なり、偏光ビームスプリッタ１６２と位相変調手段１５
２との間に、偏光ビームスプリッタ１６２から位相変調
手段１５２に向かう光を減衰する向きに設置されてもよ
い。上記構成の場合には、アイソレータ１８を通る偏光
ビームスプリッタ１６２から位相変調手段１５２に向か
う光路を選択した強い光は、アイソレータ１８で減衰さ
れ弱い光となり、弱い光は、位相変調手段１５２におい
て位相変調を受ける。逆に、偏光ビームスプリッタ１６
２から直接偏光ビームスプリッタ１６３に至る光路をを
選択した強い光は、減衰されず、位相変調手段１５１に
おいて位相変調を受ける。上記アイソレータ１８が、偏
光ビームスプリッタ１６２と位相変調手段１５２との間
に、偏光ビームスプリッタ１６２から位相変調手段１５
２に向かう光を減衰する向きに設置された構成において
も、同様に、伝送路を通過中の光であって、光路の長さ
の違いにより時間的なずれを生じた光信号（すなわち、
２連パルスとなった光信号）の内、一方のみ（２連パル
スの先行する光信号、または、後行する光信号）を減衰
させることにより、強い光と弱い光を作り出し、強い光
と弱い光を用いて光子検出を行なうホモダイン検波を行
なうことにより、光子１個を検出している。また、ミラ
ー１９によって反射し、伝送路中の光を往復させること
により、偏波面の揺らぎ等を打ち消し、量子暗号通信装
置の安定度を高めている。

【００２３】また、アイソレータ１８は、図１とは異な
り、位相変調手段１５２と偏光ビームスプリッタ１６３
との間に、位相変調手段１５２から偏光ビームスプリッ
タ１６３に向かう光を減衰する向きに設置されてもよ
い。上記アイソレータ１８が、位相変調手段１５２と偏
光ビームスプリッタ１６３との間に、位相変調手段１５
２から偏光ビームスプリッタ１６３に向かう光を減衰す
る向きに設置された構成の場合には、アイソレータ１８
を通る位相変調手段１５２から偏光ビームスプリッタ１
６３に向かう光路を選択した強い光は、位相変調手段１
５２において位相変調を受け、アイソレータ１８で減衰
され弱い光となる。逆に、偏光ビームスプリッタ１６２
から直接偏光ビームスプリッタ１６３に至る光路をを選
択した強い光は、減衰されず、位相変調手段１５１にお
いて位相変調を受ける。上記アイソレータ１８が、位相
変調手段１５２と偏光ビームスプリッタ１６３との間
に、位相変調手段１５２から偏光ビームスプリッタ１６
３に向かう光を減衰する向きに設置された構成において
も、同様に、伝送路を通過中の光であって、光路の長さ
の違いにより時間的なずれを生じた光信号（すなわち、
２連パルスとなった光信号）の内、一方のみ（２連パル
スの先行する光信号、または、後行する光信号）を減衰
させることにより、強い光と弱い光を作り出し、強い光
と弱い光を用いて光子検出を行なうホモダイン検波を行
なうことにより、光子１個を検出している。また、ミラ
ー１９によって反射し、伝送路中の光を往復させること
により、偏波面の揺らぎ等を打ち消し、量子暗号通信装
置の安定度を高めている。

【００２４】また、アイソレータ１８は、図１とは異な
り、偏光ビームスプリッタ１６２と位相変調手段１５２
との間に、位相変調手段１５２から偏光ビームスプリッ
タ１６２に向かう光を減衰する向きに設置されてもよ
い。上記アイソレータ１８が、偏光ビームスプリッタ１
６２と位相変調手段１５２との間に、位相変調手段１５
２から偏光ビームスプリッタ１６２に向かう光を減衰す
る向きに設置された構成の場合には、アイソレータ１８
を通る位相変調手段１５２から偏光ビームスプリッタ１
６２に向かう光路を選択した強い光は、アイソレータ１
８で減衰され弱い光となる。弱い光は、位相変調手段１
５１において位相変調を受ける。逆に、偏光ビームスプ
リッタ１６２から位相変調手段１５２を通り、偏光ビー
ムスプリッタ１６３に至る光路をを選択した強い光は、
減衰されず、位相変調手段１５２において位相変調を受
ける。上記アイソレータ１８が、偏光ビームスプリッタ
１６２と位相変調手段１５２との間に、位相変調手段１
５２から偏光ビームスプリッタ１６２に向かう光を減衰
する向きに設置された構成においても、同様に、伝送路
を通過中の光であって、光路の長さの違いにより時間的
なずれを生じた光信号（すなわち、２連パルスとなった
光信号）の内、一方のみ（２連パルスの先行する光信
号、または、後行する光信号）を減衰させることによ
り、強い光と弱い光を作り出し、強い光と弱い光を用い
て光子検出を行なうホモダイン検波を行なうことによ
り、光子１個を検出している。また、ミラー１９によっ
て反射し、伝送路中の光を往復させることにより、偏波
面の揺らぎ等を打ち消し、量子暗号通信装置の安定度を
高めている。

【００２５】また、アイソレータ１８は、図１とは異な
り、位相変調手段１５２と偏光ビームスプリッタ１６３
との間に、偏光ビームスプリッタ１６３から位相変調手
段１５２に向かう光を減衰する向きに設置されてもよ
い。上記アイソレータ１８が、位相変調手段１５２と偏
光ビームスプリッタ１６３との間に、偏光ビームスプリ
ッタ１６３から位相変調手段１５２に向かう光を減衰す
る向きに設置された構成の場合には、アイソレータ１８
を通る偏光ビームスプリッタ１６３から位相変調手段１
５２に向かう光路を選択した強い光は、アイソレータ１
８で減衰され弱い光となる。弱い光は、位相変調手段１
５１において位相変調を受ける。逆に、偏光ビームスプ
リッタ１６２から位相変調手段１５２を通り、偏光ビー
ムスプリッタ１６３に至る光路をを選択した強い光は、
減衰されず、位相変調手段１５２において位相変調を受
ける。上記アイソレータ１８が、位相変調手段１５２と
偏光ビームスプリッタ１６３との間に、偏光ビームスプ
リッタ１６３から位相変調手段１５２に向かう光を減衰
する向きに設置された構成においても、同様に、伝送路
を通過中の光であって、光路の長さの違いにより時間的
なずれを生じた光信号（すなわち、２連パルスとなった
光信号）の内、一方のみ（２連パルスの先行する光信
号、または、後行する光信号）を減衰させることによ
り、強い光と弱い光を作り出し、強い光と弱い光を用い
て光子検出を行なうホモダイン検波を行なうことによ
り、光子１個を検出している。また、ミラー１９によっ
て反射し、伝送路中の光を往復させることにより、偏波
面の揺らぎ等を打ち消し、量子暗号通信装置の安定度を
高めている。

【００２６】また、アイソレータ１８は、図１とは異な
り、偏光ビームスプリッタ１６２と偏光ビームスプリッ
タ１６３との間に、偏光ビームスプリッタ１６３から偏
光ビームスプリッタ１６２に向かう光を減衰する向きに
設置されてもよい。上記アイソレータ１８が、偏光ビー
ムスプリッタ１６２と偏光ビームスプリッタ１６３との
間に、偏光ビームスプリッタ１６３から偏光ビームスプ
リッタ１６２に向かう光を減衰する向きに設置された構
成の場合には、アイソレータ１８を通る偏光ビームスプ
リッタ１６３から偏光ビームスプリッタ１６２に向かう
光路を選択した強い光は、位相変調手段１５２において
位相変調を受けた後、アイソレータ１８で減衰され弱い
光となる。逆に、偏光ビームスプリッタ１６３から位相
変調手段１５２を通り、偏光ビームスプリッタ１６２に
至る光路をを選択した強い光は、減衰されず、位相変調
手段１５１において位相変調を受ける。上記アイソレー
タ１８が、偏光ビームスプリッタ１６２と偏光ビームス
プリッタ１６３との間に、偏光ビームスプリッタ１６３
から偏光ビームスプリッタ１６２に向かう光を減衰する
向きに設置された構成においても、同様に、伝送路を通
過中の光であって、光路の長さの違いにより時間的なず
れを生じた光信号（すなわち、２連パルスとなった光信
号）の内、一方のみ（２連パルスの先行する光信号、ま
たは、後行する光信号）を減衰させることにより、強い
光と弱い光を作り出し、強い光と弱い光を用いて光子検
出を行なうホモダイン検波を行なうことにより、光子１
個を検出している。また、ミラー１９によって反射し、
伝送路中の光を往復させることにより、偏波面の揺らぎ
等を打ち消し、量子暗号通信装置の安定度を高めてい
る。

【００２７】ここで、本実施の形態１での上記各構成で
は、光路の長さの違いにより時間的なずれを生じた光信
号（すなわち、２連パルスとなった光信号）に対し、一
方の光信号に位相変調手段１５１において位相変調をか
け、他方の光信号に位相変調手段１５２において位相変
調をかけているが、上記２連パルスとなった光信号の
内、どちらか一方の光信号にのみ位相変調手段１５１及
び位相変調手段１５２両方において位相変調をかけても
よい。特に、偏光ビームスプリッタ１６２から伝送路１
７を通り偏光ビームスプリッタ１６１に向かう弱い光信
号になる予定の光信号に対し、位相変調手段１５２にお
いて位相変調をかけるようにするとなおよい。なぜな
ら、偏光ビームスプリッタ１６２から伝送路１７を通り
偏光ビームスプリッタ１６１に向かう強い光信号に対し
位相変調をかけると、偏光ビームスプリッタ１６２から
伝送路１７を通り偏光ビームスプリッタ１６１に向かう
途中で盗聴者により光信号を分岐され、通信者に知られ
ずに位相変調の情報が漏洩してしまう可能性が有りう
る。その点、弱い光信号になる予定の光信号に対し、位
相変調手段１５２において位相変調をかけた場合は、固
定減衰器２０により光子１個レベルに減衰されているた
め、偏光ビームスプリッタ１６２から伝送路１７を通り
偏光ビームスプリッタ１６１に向かう途中で盗聴者によ
り盗聴された場合には盗聴の有無が判明してしまう。よ
って、量子暗号通信装置の安全性を高めることができる
からである。

【００２８】実施の形態２．図２は、実施の形態２を示
す図である。実施の形態２は、量子暗号通信装置（光信
号伝送装置の一例である）について説明する。図２にお
いて、固定減衰器２０とミラー１９との間の構成は、位
相変調手段１５２を通る光路のみとなる。アイソレータ
１８（強度減衰部の一例である）は、偏波コントローラ
１４と偏光ビームスプリッタ１６１との間に、偏波コン
トローラ１４から偏光ビームスプリッタ１６１に向かう
光を減衰する向きに設置されている。その他の構成は、
実施の形態１と同様である。図２において、光源１０か
ら強度の強い光が発生し、サーキュレータ１２を通りカ
プラ１３に導かれる。カプラ１３に到達した強い光は量
子力学的に２つの光路を伝送することになる。ここまで
は、実施の形態１と同様である。１つは、偏波コントロ
ーラ１４、アイソレータ１８を通り、偏光ビームスプリ
ッタ１６１に至る光路であり、もう１つは、位相変調手
段１５１を通り偏光ビームスプリッタ１６１に至る光路
である。ここで、アイソレータ１８を通る光路を選択し
た強い光は、アイソレータ１８で減衰され弱い光とな
る。偏光ビームスプリッタ１６１に到達した強い光と弱
い光は、伝送路１７を通り、固定減衰器２０に送られ
る。固定減衰器２０に到達した強い光と弱い光は、位相
変調手段１５２を通り、ミラー１９で反射され、来た光
路とは逆に、位相変調手段１５２、固定減衰器２０、伝
送路１７を通り、偏光ビームスプリッタ１６１に送られ
る。その際、ミラー１９でその偏波面を９０度回転させ
られる。また、強い光は、位相変調手段１５２において
位相変調を受ける。再び偏光ビームスプリッタ１６１に
戻った強い光と弱い光は、偏光ビームスプリッタ１６１
において偏波状態の違いにより２つの光路に分離され
る。強い光は、アイソレータ１８、偏波コントローラ１
４を通り、カプラ１３に至る光路であり、弱い光は、位
相変調手段１５１を通り、カプラ１３に至る光路であ
る。その際、位相変調手段１５１を通る光路を選択した
弱い光は、位相変調手段１５１において位相変調を受け
る。ここで、強い光と弱い光は、同時にカプラ１３に戻
り、位相変調手段１５２及び位相変調手段１５１で受け
た位相変調の大きさに応じた干渉を起こすことになる。
干渉の結果、帰還した強い光と弱い光との光子は光検出
手段２０１と光検出手段２０２のどちらか又は両方で検
出される。なお、光検出手段２０２において検出される
べき光子は、サーキュレータ１２により光源１０に導か
れることなく光検出手段２０２に到達する。光検出手段
２０１，２０２により検出された信号は、信号増幅手段
２１で差電流として検出される。このように、伝送路を
通過中の光であって、光路の長さの違いにより時間的な
ずれを生じた光信号（すなわち、２連パルスとなった光
信号）の内、一方のみ（２連パルスの先行する光信号、
または、後行する光信号）を減衰させることにより、強
い光と弱い光を作り出し、強い光と弱い光を用いて光子
検出を行なうホモダイン検波を行なうことにより、光子
１個を検出している。また、ミラー１９によって反射
し、伝送路中の光を往復させることにより、偏波面の揺
らぎ等を打ち消し、量子暗号通信装置の安定度を高めて
いる。

【００２９】ここで、アイソレータ１８は、図２とは異
なり、カプラ１３と位相変調手段１５１との間に、カプ
ラ１３から位相変調手段１５１に向かう光を減衰する向
きに設置されてもよい。上記構成の場合には、アイソレ
ータ１８を通るカプラ１３から位相変調手段１５１に向
かう光路を選択した強い光は、アイソレータ１８で減衰
され弱い光となり、弱い光は、位相変調手段１５２にお
いて位相変調を受ける。逆に、カプラ１３から偏波コン
トローラ１４を通り、偏光ビームスプリッタ１６１に至
る光路をを選択した強い光は、減衰されず、位相変調手
段１５１において位相変調を受ける。上記アイソレータ
１８が、カプラ１３と位相変調手段１５１との間に、カ
プラ１３から位相変調手段１５１に向かう光を減衰する
向きに設置された構成においても、同様に、伝送路を通
過中の光であって、光路の長さの違いにより時間的なず
れを生じた光信号（すなわち、２連パルスとなった光信
号）の内、一方のみ（２連パルスの先行する光信号、ま
たは、後行する光信号）を減衰させることにより、強い
光と弱い光を作り出し、強い光と弱い光を用いて光子検
出を行なうホモダイン検波を行なうことにより、光子１
個を検出している。また、ミラー１９によって反射し、
伝送路中の光を往復させることにより、偏波面の揺らぎ
等を打ち消し、量子暗号通信装置の安定度を高めてい
る。

【００３０】また、アイソレータ１８は、図２とは異な
り、位相変調手段１５１と偏光ビームスプリッタ１６１
との間に、位相変調手段１５１から偏光ビームスプリッ
タ１６１に向かう光を減衰する向きに設置されてもよ
い。上記構成の場合には、アイソレータ１８を通る位相
変調手段１５１から偏光ビームスプリッタ１６１に向か
う光路を選択した強い光は、アイソレータ１８で減衰さ
れ弱い光となる。弱い光は、位相変調手段１５２におい
て位相変調を受ける。逆に、カプラ１３から偏波コント
ローラ１４を通り、偏光ビームスプリッタ１６１に至る
光路をを選択した強い光は、減衰されず、位相変調手段
１５１において位相変調を受ける。上記アイソレータ１
８が、位相変調手段１５１と偏光ビームスプリッタ１６
１との間に、位相変調手段１５１から偏光ビームスプリ
ッタ１６１に向かう光を減衰する向きに設置された構成
においても、同様に、伝送路を通過中の光であって、光
路の長さの違いにより時間的なずれを生じた光信号（す
なわち、２連パルスとなった光信号）の内、一方のみ
（２連パルスの先行する光信号、または、後行する光信
号）を減衰させることにより、強い光と弱い光を作り出
し、強い光と弱い光を用いて光子検出を行なうホモダイ
ン検波を行なうことにより、光子１個を検出している。
また、ミラー１９によって反射し、伝送路中の光を往復
させることにより、偏波面の揺らぎ等を打ち消し、量子
暗号通信装置の安定度を高めている。

【００３１】また、アイソレータ１８は、図２とは異な
り、偏波コントローラ１４とカプラ１３との間に、カプ
ラ１３から偏波コントローラ１４に向かう光を減衰する
向きに設置されてもよい。上記構成の場合には、アイソ
レータ１８を通るカプラ１３から偏波コントローラ１４
に向かう光路を選択した強い光は、アイソレータ１８で
減衰され弱い光になる。弱い光は、位相変調手段１５１
において位相変調を受ける。逆に、カプラ１３から位相
変調手段１５１を通り、偏光ビームスプリッタ１６１に
至る光路をを選択した強い光は、減衰されず、位相変調
手段１５２において位相変調を受ける。上記アイソレー
タ１８が、偏波コントローラ１４とカプラ１３との間
に、カプラ１３から偏波コントローラ１４に向かう光を
減衰する向きに設置された構成においても、同様に、伝
送路を通過中の光であって、光路の長さの違いにより時
間的なずれを生じた光信号（すなわち、２連パルスとな
った光信号）の内、一方のみ（２連パルスの先行する光
信号、または、後行する光信号）を減衰させることによ
り、強い光と弱い光を作り出し、強い光と弱い光を用い
て光子検出を行なうホモダイン検波を行なうことによ
り、光子１個を検出している。また、ミラー１９によっ
て反射し、伝送路中の光を往復させることにより、偏波
面の揺らぎ等を打ち消し、量子暗号通信装置の安定度を
高めている。

【００３２】以上のように、実施の形態１，２におい
て、量子暗号通信装置は、１つの光信号を往路と復路と
で異なる経路にて伝送させる経路（光路）を有している
場合に、アイソレータ１８は、上記１つの光信号を異な
る経路にて伝送させる経路（光路）に備えられていれば
よい。また、光を減衰する向きは限定しなくてもよい。

【００３３】ここで、本実施の形態２での上記各構成で
は、本実施の形態１と同様、光路の長さの違いにより時
間的なずれを生じた光信号（すなわち、２連パルスとな
った光信号）に対し、一方の光信号に位相変調手段１５
１において位相変調をかけ、他方の光信号に位相変調手
段１５２において位相変調をかけているが、上記２連パ
ルスとなった光信号の内、どちらか一方の光信号にのみ
位相変調手段１５１及び位相変調手段１５２両方におい
て位相変調をかけてもよい。特に、固定減衰器２０から
伝送路１７を通り偏光ビームスプリッタ１６１に向かう
弱い光信号になる予定の光信号に対し、位相変調手段１
５２において位相変調をかけるようにするとなおよい。
なぜなら、固定減衰器２０から伝送路１７を通り偏光ビ
ームスプリッタ１６１に向かう強い光信号に対し位相変
調をかけると、固定減衰器２０から伝送路１７を通り偏
光ビームスプリッタ１６１に向かう途中で盗聴者により
光信号を分岐され、通信者に知られずに位相変調の情報
が漏洩してしまう可能性が有りうる。その点、弱い光信
号になる予定の光信号に対し、位相変調手段１５２にお
いて位相変調をかけた場合は、固定減衰器２０により光
子１個レベルに減衰されているため、固定減衰器２０か
ら伝送路１７を通り偏光ビームスプリッタ１６１に向か
う途中で盗聴者により盗聴された場合には盗聴の有無が
判明してしまう。よって、量子暗号通信装置の安全性を
高めることができるからである。

【００３４】実施の形態３．図３は、実施の形態３を示
す図である。実施の形態３は、量子暗号通信装置（光信
号伝送装置の一例である）について説明する。図３にお
いて、２５は、光スイッチ（強度減衰部の一例であ
る）、２６は、信号制御部である。光スイッチ２５は、
偏波コントローラ１４と偏光ビームスプリッタ１６１と
の間に設置されている。また、信号制御部２６は、光ス
イッチ２５に対し、所定の期間、光スイッチ２５を通過
する光の強度を減衰するように光スイッチ２５を制御し
ている。その他の構成は、実施の形態２と同様である。
図３において、光源１０から強度の強い光が発生し、サ
ーキュレータ１２を通りカプラ１３に導かれる。カプラ
１３に到達した強い光は量子力学的に２つの光路を伝送
することになる。ここまでは、実施の形態１，２と同様
である。１つは、偏波コントローラ１４、光スイッチ２
５を通り、偏光ビームスプリッタ１６１に至る光路であ
り、もう１つは、位相変調手段１５１を通り偏光ビーム
スプリッタ１６１に至る光路である。ここで、光スイッ
チ２５を通る光路を選択した強い光は、光スイッチ２５
で減衰され弱い光となる。ここで、光スイッチ２５は、
光スイッチ２５を通る光路を選択した強い光が光スイッ
チ２５をちょうど通過する際に減衰されるように信号制
御部２６により制御されている。これ以降は、実施の形
態２と同様である。このように、伝送路を通過中の光で
あって、光路の長さの違いにより時間的なずれを生じた
光信号（すなわち、２連パルスとなった光信号）の内、
一方のみ（２連パルスの先行する光信号、または、後行
する光信号）を減衰させることにより、強い光と弱い光
を作り出し、強い光と弱い光を用いて光子検出を行なう
ホモダイン検波を行なうことにより、光子１個を検出し
ている。また、ミラー１９によって反射し、伝送路中の
光を往復させることにより、偏波面の揺らぎ等を打ち消
し、量子暗号通信装置の安定度を高めている。

【００３５】ここで、光スイッチ２５は、図３とは異な
り、光源１０とカプラ１３との間、または、カプラ１３
と光検出手段２０１若しくは光検出手段２０２との間以
外であれば、どこに設置してもよい。また、設置する向
きも限定しなくてよい。このように、伝送路を通過中の
光であって、光路の長さの違いにより時間的なずれを生
じた光信号（すなわち、２連パルスとなった光信号）の
内、一方のみ（２連パルスの先行する光信号、または、
後行する光信号）を減衰させることにより、強い光と弱
い光を作り出し、強い光と弱い光を用いて光子検出を行
なうホモダイン検波を行なうことにより、光子１個を検
出している。また、ミラー１９によって反射し、伝送路
中の光を往復させることにより、偏波面の揺らぎ等を打
ち消し、量子暗号通信装置の安定度を高めている。

【００３６】ここで、本実施の形態３での上記各構成で
は、本実施の形態２と同様、光路の長さの違いにより時
間的なずれを生じた光信号（すなわち、２連パルスとな
った光信号）に対し、一方の光信号に位相変調手段１５
１において位相変調をかけ、他方の光信号に位相変調手
段１５２において位相変調をかけているが、上記２連パ
ルスとなった光信号の内、どちらか一方の光信号にのみ
位相変調手段１５１及び位相変調手段１５２両方におい
て位相変調をかけてもよい。特に、固定減衰器２０から
伝送路１７を通り偏光ビームスプリッタ１６１に向かう
弱い光信号になる予定の光信号に対し、位相変調手段１
５２において位相変調をかけるようにするとなおよい。
なぜなら、固定減衰器２０から伝送路１７を通り偏光ビ
ームスプリッタ１６１に向かう強い光信号に対し位相変
調をかけると、固定減衰器２０から伝送路１７を通り偏
光ビームスプリッタ１６１に向かう途中で盗聴者により
光信号を分岐され、通信者に知られずに位相変調の情報
が漏洩してしまう可能性が有りうる。その点、弱い光信
号になる予定の光信号に対し、位相変調手段１５２にお
いて位相変調をかけた場合は、固定減衰器２０により光
子１個レベルに減衰されているため、固定減衰器２０か
ら伝送路１７を通り偏光ビームスプリッタ１６１に向か
う途中で盗聴者により盗聴された場合には盗聴の有無が
判明してしまう。よって、量子暗号通信装置の安全性を
高めることができるからである。

【００３７】実施の形態４．図４は、実施の形態４を示
す図である。実施の形態４は、量子暗号通信装置（光信
号伝送装置の一例である）について説明する。図４にお
いて、３１，３２は、暗号送信部（送信部の一例であ
る）、３３は、暗号受信部（受信部の一例である）、３
４は、光減衰手段（強度減衰部の一例である）、３５
は、伝送路、３６，３７，３８は、変調器である。ま
た、図示されていないが、暗号受信部３３は、光源とカ
プラと２種類の光検出手段とをそれぞれ備えている。暗
号受信部３３は、環状の伝送路３５に、図４を正面から
見て時計回り（ＣＷ）と反時計回り（ＣＣＷ）とに、同
時に、偏波状態の異なる強度の強い光を発生させ、伝送
させる。ＣＷの強い光は、暗号送信部３１，３２、光減
衰手段３４を通り、暗号受信部３３に戻ってくる。暗号
受信部３３に戻って来たＣＷの強い光は、変調器３８で
光の位相を位相変調される。ＣＣＷの強い光は、光減衰
手段３４に至る。光減衰手段３４に至ったＣＣＷの強い
光は、減衰され弱い光になり、暗号送信部３１に至る。
暗号送信部３１に至った弱い光は、変調器３６で光の位
相を位相変調される。変調器３６で位相変調された弱い
光は、暗号送信部３２を通り、暗号受信部３３に戻って
くる。経路が反対で、同じ長さの伝送路を伝送されたＣ
Ｗの強い光とＣＣＷの弱い光は、同時に、暗号受信部３
３に戻ってくる。暗号受信部３３に戻って来た強い光と
弱い光は、カプラにより混合され、変調器３６及び変調
器３８で受けた位相変調の大きさに応じた干渉を起こす
ことになる。干渉の結果、帰還した強い光と弱い光との
光子は２種類の光検出手段のどちらか又は両方で検出さ
れる。このように、強い光と弱い光を作り出し、強い光
と弱い光を用いて光子検出を行なうホモダイン検波を行
なうことにより、光子１個を検出している。また、同一
の伝送路３５中を逆方向に光を伝送させることにより、
偏波面の揺らぎ等を打ち消し、量子暗号通信装置の安定
度を高めている。

【００３８】ここで、伝送路３５が環状であることか
ら、暗号送信部３２のように、複数の暗号送信部を備え
てもよい。これにより、１つの伝送路３５に、量子暗号
装置を複数提供することができる。

【００３９】以上のように、量子暗号通信装置は、強度
の強い参照光と強度の弱い信号光を用いる量子暗号通信
装置において、前記参照光と前記信号光が通信過程に置
いて全く同じ径路を通過する（径路がループ型である）
ことを特徴とする。

【００４０】また、量子暗号通信装置は、暗号受信側か
ら送信された光信号を、伝送路を通じて暗号送信側に伝
送し、前記暗号送信側から、前記伝送路を通じて再び前
記暗号受信側に、前記光信号を折り返す量子暗号通信方
式において、前記光信号を強度の強い参照信号と強度の
弱い伝送信号とに分離し、伝送過程で各々の信号に付与
された位相変調の差を、前記参照信号と前記伝送信号を
前記暗号受信側で重ね合わせることによって得られる、
干渉効果により測定することを特徴とする。

【００４１】また、量子暗号通信装置は、前記参照信号
の光強度が光信号１パルス当り１００００光子以上、か
つ、前記伝送信号の光強度が光信号１パルス当り高々１
光子であることを特徴とする。

【００４２】また、量子暗号通信装置における光学構成
は、光の進行方向によって光の減衰量が異なる光素子を
備え、前記参照信号と前記伝送信号を前記光素子に互い
に逆方向から入射することを特徴とする。

【００４３】また、量子暗号通信装置における光学構成
は、減衰量が可変である光素子を備え、前記参照信号が
通過するときには減衰量を小さく、前記伝送信号が通過
するときには減衰量を大きくすることを特徴とする。

【００４４】

【発明の効果】本発明によれば、光が伝送路を通過する
間に、外的要因により、光の偏波面等に揺らぎが生じる
問題を解決し、かつ、光子１個を検出するための高量子
効率光子検出器を提供することができるという効果があ
る。

【００４５】本発明によれば、１つの伝送路に、量子暗
号装置を複数提供することができる効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】 実施の形態１を示す図である。

【図２】 実施の形態２を示す図である。

【図３】 実施の形態３を示す図である。

【図４】 実施の形態４を示す図である。

【図５】 従来の量子暗号通信装置を示している。

【図６】 従来の量子暗号通信装置を示している。

【図７】 従来の量子暗号通信装置を示している。

【符号の説明】

１０ 光源、１２ サーキュレータ、１３ カプラ、１
４ 偏波コントローラ、１６１，１６２，１６３ 偏光
ビームスプリッタ、１７，３５ 伝送路、１８アイソレ
ータ、１９ ミラー、２０ 固定減衰器、２１ 信号増
幅手段、２５光スイッチ、２６ 信号制御部、３１，３
２ 暗号送信部、３３ 暗号受信部、３４ 光減衰手
段、３６，３７，３８ 変調器、１５１，１５２ 位相
変調手段、２０１，２０２ 光検出手段。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 水落 隆司 東京都千代田区丸の内二丁目２番３号 三 菱電機株式会社内 Ｆターム(参考） 5J104 AA04 AA05 AA16 EA16 NA02 5K002 BA02 CA15 FA01 GA00

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 偏光状態の異なる一対の光信号を所定の
   位置から同一経路を反対向きに伝送させる伝送路と、 上記伝送路を伝送させられた上記一対の光信号の内１つ
   の光信号の強度を減衰する強度減衰部とを備えたことを
   特徴とする光信号伝送装置。
2. 【請求項２】 光信号の位相を位相変調する位相変調方
   式を用いて量子暗号を生成する光信号伝送装置におい
   て、 偏光状態の異なる一対の光信号を所定の位置から同一経
   路を反対向きに伝送させる伝送路と、 上記伝送路を伝送させられた上記一対の光信号の内１つ
   の光信号の強度を減衰する強度減衰部とを備えたことを
   特徴とする光信号伝送装置。
3. 【請求項３】 強度の強い光信号と強度の弱い光信号と
   の干渉を測定するホモダイン方式を用いて量子暗号を生
   成する光信号伝送装置において、 偏光状態の異なる一対の光信号を所定の位置から同一経
   路を反対向きに伝送させる伝送路と、 上記伝送路を伝送させられた上記一対の光信号の内１つ
   の光信号の強度を減衰する強度減衰部とを備えたことを
   特徴とする光信号伝送装置。
4. 【請求項４】 上記強度減衰部は、光信号の進行方向に
   より光信号の強度を減衰する減衰量が異なることを特徴
   とする請求項１記載の光信号伝送装置。
5. 【請求項５】 上記強度減衰部は、所定の期間、光信号
   の強度を減衰することを特徴とする請求項１記載の光信
   号伝送装置。
6. 【請求項６】 上記伝送路は、環状の経路を有し、 上記強度減衰部は、上記環状の経路に備えられたことを
   特徴とする請求項１記載の光信号伝送装置。
7. 【請求項７】 偏光状態の異なる一対の光信号を所定の
   位置から同一経路を反対向きに伝送させる伝送工程と、 上記伝送工程により伝送させられた上記一対の光信号の
   内１つの光信号の強度を減衰する強度減衰工程とを備え
   たことを特徴とする光信号伝送方法。
8. 【請求項８】 一対の光信号の位相を位相変調する位相
   変調方式を用いて量子暗号を生成する光信号伝送装置に
   おいて、 上記光信号を送信する複数の送信部と、 上記送信部により送信された上記光信号を受信する受信
   部と、 上記光信号を所定の位置から同一経路を反対向きに伝送
   させる、上記受信部と複数の送信部とをつなぐ環状の伝
   送路と、 上記伝送路を伝送させられた上記一対の光信号の内１つ
   の光信号の強度を減衰する強度減衰部とを備えたことを
   特徴とする光信号伝送装置。