JP2007266738A - 量子暗号通信装置および通信端末 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】量子暗号通信装置100Aは、送信者側端末1、受信者側端末2及び通信路3からなる。端末1から端末2に比較的強度の強い参照光(パルス光P2)及びパルス毎にランダムに位相変調が加えられた微弱な信号光(パルス光P1)を送る。端末2でさらに参照光にパルス毎にランダムに位相変調を加えた後、これら参照光及び信号光に基づいてホモダイン検出を行って、秘密情報、例えば秘密鍵を得る。端末2は、端末1から通信路3を介して送られてくる参照光を増幅する増幅器11を有している。この増幅器11で参照光を増幅することで、ホモダイン検出におけるS/N比を上げることができる。なお、端末1が、端末2から通信路3を介して送られてくる参照光を増幅する増幅器を備えるようにしてもよい。
【選択図】 図1
Description
第1の通信端末(受信者側端末)と、第2の通信端末(送信者側端末)と、上記第1の通信端末および上記第2の通信端末を結ぶ通信路とを備え、第1の通信端末の光源から第2の通信端末に通信路を通じてパルス光である信号光および参照光を送り、この第2の通信端末から第1の通信端末に比較的強度の強い参照光およびランダムに位相変調が加えられた微弱な信号光として送り返し、第1の通信端末でさらに送り返された参照光にランダムに位相変調を加えた後、これら送り返された参照光および信号光に基づいてホモダイン検出を行うものにあって、第1の通信端末および第2の通信端末末のいずれかあるいは双方に参照光を増幅する増幅部を有する量子暗号通信装置にある。
第1の通信端末(受信者側端末)と、第2の通信端末(送信者側端末)と、上記第1の通信端末および上記第2の通信端末を結ぶ通信路とを備え、第2の通信端末から第1の通信端末に比較的強度の強い参照光およびランダムに位相変調が加えられた微弱な信号光を送り、第1の通信端末では参照光にランダムに位相変調を加えた後これら参照光および信号光に基づいてホモダイン検出を行うものにあって、第1の通信端末に参照光を増幅する増幅部を有する量子暗号通信装置にある。
Claims (11)
- 量子暗号に基づく通信処理を実行する量子暗号通信装置であって、
第1の通信端末と、第2の通信端末と、上記第1の通信端末および上記第2の通信端末を結ぶ通信路とを備え、
上記第1の通信端末は、
パルス光を発生する光源と、
上記光源から発生されるパルス光を信号光および参照光に分離する第1の光分離部と、
遅延器が挿入されている第1の光路と、
遅延器が挿入されていない第2の光路と、
上記第1の光分離部で分離され、上記第1の光路を通過した上記信号光、および上記第1の光分離部で分離され、上記第2の光路を通過した上記参照光を合成して、上記通信路に送出する光合成部と、
上記通信路を介して上記第2の通信端末から送られてくる上記参照光を増幅する増幅部と、
上記通信路を介して上記第2の通信端末から送られてくる上記信号光および上記参照光を分離する第2の光分離部と、
上記第2の光分離部で分離され、上記第1の光路を通る上記参照光にパルス毎にランダムな位相変調を加える第1の位相変調器と、
上記第2の光分離部で分離され、上記第1の光路を通過した上記参照光、および上記第2の光分離部で分離され、上記第2の光路を通過した上記信号光に基づいてホモダイン検出を行うホモダイン検出部とを有し、
上記第2の通信端末は、
上記通信路を介して上記第1の通信端末から送られてくる上記信号光および上記参照光を所定の光路を介して上記通信路に送出する光送出部と、
上記所定の光路を通る上記信号光を減衰させる光減衰器と、
上記所定の光路を通る上記信号光にパルス毎にランダムな位相変調を加える第2の位相変調器とを有する
ことを特徴とする量子暗号通信装置。 - 上記第1の通信端末は、
上記通信路を介して上記第2の通信端末から送られてくる上記参照光のみを増幅するように上記増幅部の動作を制御する増幅制御部をさらに有する
ことを特徴とする請求項1に記載の量子暗号通信装置。 - 上記増幅部は、上記第1の光路に挿入されている
ことを特徴とする請求項1に記載の量子暗号通信装置。 - 上記第2の通信端末は、
上記通信路を介して上記第1の通信端末から送られてくる上記参照光を増幅する増幅部をさらに有する
ことを特徴とする請求項1に記載の量子暗号通信装置。 - 量子暗号に基づく通信処理を実行する量子暗号通信装置で使用される通信端末であって、
パルス光を発生する光源と、
上記光源から発生されるパルス光を信号光および参照光に分離する第1の光分離部と、
遅延器が挿入されている第1の光路と、
遅延器が挿入されていない第2の光路と、
上記第1の光分離部で分離され、上記第1の光路を通過した上記信号光、および上記第1の光分離部で分離され、上記第2の光路を通過した上記参照光を合成して、通信路に送出する光合成部と、
上記通信路を介して送られてくる上記参照光を増幅する増幅部と、
上記通信路を介して送られてくる上記信号光および上記参照光を分離する第2の光分離部と、
上記第2の光分離部で分離され、上記第1の光路を通る上記参照光にパルス毎にランダムな位相変調を加える位相変調器と、
上記第2の光分離部で分離され、上記第1の光路を通過した上記参照光、および上記第2の光分離部で分離され、上記第2の光路を通過した上記信号光に基づいてホモダイン検出を行うホモダイン検出部と
を有することを特徴とする通信端末。 - 量子暗号に基づく通信処理を実行する量子暗号通信装置であって、
第1の通信端末と、第2の通信端末と、上記第1の通信端末および上記第2の通信端末を結ぶ通信路とを備え、
上記第1の通信端末は、
パルス光を発生する光源と、
上記光源から発生されるパルス光を信号光および参照光に分離する第1の光分離部と、
遅延器が挿入されている第1の光路と、
遅延器が挿入されていない第2の光路と、
上記第1の光分離部で分離され、上記第1の光路を通過した上記信号光、および上記第1の光分離部で分離され、上記第2の光路を通過した上記参照光を合成して、上記通信路に送出する光合成部と、
上記通信路を介して上記第2の通信端末から送られてくる上記信号光および上記参照光を分離する第2の光分離部と、
上記第2の光分離部で分離され、上記第1の光路を通る上記参照光にパルス毎にランダムな位相変調を加える第1の位相変調器と、
上記第2の光分離部で分離され、上記第1の光路を通過した上記参照光、および上記第2の光分離部で分離され、上記第2の光路を通過した上記信号光に基づいてホモダイン検出を行うホモダイン検出部とを有し、
上記第2の通信端末は、
上記通信路を介して上記第1の通信端末から送られてくる上記参照光を増幅する増幅部と、
上記通信路を介して上記第1の通信端末から送られてくる上記信号光および上記参照光を所定の光路を介して上記通信路に送出する光送出部と、
上記所定の光路を通る上記信号光を減衰させる光減衰器と、
上記所定の光路を通る上記信号光にパルス毎にランダムな位相変調を加える第2の位相変調器とを有する
ことを特徴とする量子暗号通信装置。 - 上記第2の通信端末は、
上記通信路を介して上記第1の通信端末から送られてくる上記参照光のみを増幅するように上記増幅部の動作を制御する増幅制御部をさらに有する
ことを特徴とする請求項6に記載の量子暗号通信装置。 - 上記増幅部は、
入力参照光を、第1の直線偏光および該第1の直線偏光と直交した偏光面を持つ第2の直線偏光に分離する第1の偏光ビームスプリッタと、
上記第1の偏光ビームスプリッタで分離された上記第1の直線偏光を増幅する第1のアンプと、
上記第1の偏光ビームスプリッタで分離された上記第2の直線偏光を増幅する、上記第1のアンプと同じ増幅率の第2のアンプと、
上記第1のアンプで増幅された上記第1の直線偏光および上記第2のアンプで増幅された上記第2の直線偏光を合成して出力参照光を得る第2の偏光ビームスプリッタを備える
ことを特徴とする請求項6に記載の量子暗号通信装置。 - 量子暗号に基づく通信処理を実行する量子暗号通信装置で使用される通信端末であって、
通信路を介して送られてくる参照光を増幅する増幅部と、
上記通信路を介して送られてくる信号光および上記参照光を所定の光路を介して上記通信路に送出する光送出部と、
上記所定の光路を通る上記信号光を減衰させる光減衰器と、
上記所定の光路を通る上記信号光にパルス毎にランダムな位相変調を加える第2の位相変調器とを有する
ことを特徴とする通信端末。 - 量子暗号に基づく通信処理を実行する量子暗号通信装置であって、
第1の通信端末と、第2の通信端末と、上記第1の通信端末および上記第2の通信端末を結ぶ通信路とを備え、
上記第1の通信端末は、
上記通信路を介して上記第2の通信端末から送られてくる上記参照光を増幅する増幅部と、
上記通信路を介して上記第2の通信端末から送られてくる上記信号光および上記参照光を分離する第1の光分離部と、
第1の光路と、
上記第1の光路より短い第2の光路と、
上記第1の光分離部で分離され、上記第1の光路を通る上記参照光にパルス毎にランダムな位相変調を加える第1の位相変調器と、
上記第1の光分離部で分離され、上記第1の光路を通過した上記参照光および上記第1の光分離部で分離され、上記第2の光路を通過した上記信号光に基づいてホモダイン検出を行うホモダイン検出部とを有し、
上記第2の通信端末は、
パルス光を発生する光源と、
上記光源から発生されるパルス光を上記信号光および上記参照光に分離する第2の光分離部と、
上記第1の通信端末の上記第1の光路に対応した光路長を持つ第3の光路と、
上記第1の通信端末の上記第2の光路に対応した光路長を持つ第4の光路と、
上記第3の光路を通る上記信号光を減衰させる光減衰器と、
上記第3の光路を通る上記信号光にパルス毎にランダムな位相変調を加える第2の位相変調器と、
上記第2の光分離部で分離され、上記第3の光路を通過した上記信号光および上記第2の光分離部で分離され、上記第4の光路を通過した上記参照光を合成して、上記通信路に送出する光送出部とを有する
ことを特徴とする量子暗号通信装置。 - 量子暗号に基づく通信処理を実行する量子暗号通信装置で使用される通信端末であって、
通信路を介して送られてくる参照光を増幅する増幅部と、
上記通信路を介して送られてくる信号光および上記参照光を分離する第1の光分離部と、
第1の光路と、
上記第1の光路より短い第2の光路と、
上記第1の光分離部で分離され、上記第1の光路を通る上記参照光にパルス毎にランダムな位相変調を加える第1の位相変調器と、
上記第1の光分離部で分離され、上記第1の光路を通過した上記参照光および上記第1の光分離部で分離され、上記第2の光路を通過した上記信号光に基づいてホモダイン検出を行うホモダイン検出部と
を有することを特徴とする通信端末。
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