JP2010283266A - 光子検出器、それを用いた量子暗号通信装置、及び、光子検出方法 - Google Patents
光子検出器、それを用いた量子暗号通信装置、及び、光子検出方法 Download PDFInfo
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Abstract
【解決手段】光子を検出するためのAPDを備えた光子検出器であって、光子到着予定時刻に応じた周期的なゲートパルス3cと直流電圧源6からの直流電圧との和をAPDバイアス電圧7aとしてAPD8に印加するゲートパルス発生器2'およびバイアスティー5と、APD8が光子を検出した直後の所定時間の間、ゲートパルス3cの出力を抑制し、当該所定時間経過後にゲートパルス3cの出力を再開させるデッドタイム信号発生器13とを備えている。また、ゲートパルス3cは、正のゲートパルス3aと負のゲートパルス3bとが組み合わされた正負のゲートパルスである。
【選択図】図4
Description
図4は、本発明の実施の形態1に係る光子検出器の構成図である。各部の機能、動作、役割を説明する。
図7は、本発明の実施の形態2に係る量子暗号通信装置の構成である。図7において、101は量子暗号の送信装置であり、信号源100からの信号を変調する変調器103と、光子を出力する単一光子光源102とで構成される。変調器103は、光の位相を変調するもの、偏波状態を変調するものなどが用いられる。単一光子光源102から出力された光子は変調器103で変調されて、光ファイバ104を経て、受信装置105に到達する。
Claims (5)
- 光子を検出するためのAPDを備えた光子検出器であって、
光子到着予定時刻に応じた周期的なゲートパルスと直流電圧との和をバイアス電圧として前記APDに印加するバイアス電圧印加手段と、
前記APDが光子を検出した直後の所定時間の間、前記ゲートパルスの出力を抑制し、当該所定時間経過後に前記ゲートパルスの出力を再開させるバイアス電圧制御手段と
を備え、
前記ゲートパルスが、正パルスと負パルスとが組み合わされた正負のゲートパルスである
ことを特徴とする光子検出器。 - 前記バイアス電圧印加手段は、
前記光子を出力する出力源の光子出力時刻に同期した周期的な同期信号を供給する同期信号源と、
前記同期信号源からの前記同期信号に応じて、前記正負のゲートパルスを発生するゲートパルス発生器と、
直流電圧を出力する直流電圧源と、
前記ゲートパルス発生器から出力される前記正負のゲートパルスと前記直流電圧源の直流電圧とを合成した電圧を生成し、前記APDに前記バイアス電圧として印加するバイアスティーと
を備え、
前記バイアス電圧制御手段は、
前記APDが光子を検出したときに、当該検出時直後からの所定時間の間だけ、前記ゲートパルスの出力を抑制するためのデッドタイム信号を出力するデッドタイム信号発生器
を備え、
前記ゲートパルス発生器が、前記デッドタイム信号に応じて、前記APDによる光子検出時直後からの所定時間の間は前記正負のゲートパルスの出力を抑制し、当該所定時間経過後に前記正負のゲートパルスの出力を再開する
ことを特徴とする請求項1に記載の光子検出器。 - 前記ゲートパルス発生器は、
正のゲートパルスを発生する正のゲートパルス発生器と、
負のゲートパルスを発生する負のゲートパルス発生器と、
前記正のゲートパルス発生器の出力と前記負のゲートパルス発生器の出力とを合成して正負のゲートパルスを生成する合成器と
から構成されており、
前記正のゲートパルスと前記負のゲートパルスとの間には、所定の時間差が設けられている
ことを特徴とする請求項2に記載の光子検出器。 - 光子を出力する単一光子光源と前記光子を変調する変調器とを備える送信装置と、
前記送信装置から出力された光子を伝送する光ファイバと、
前記光ファイバを介して伝送された光子を受信して前記光子を検出する光子検出器を備えた受信装置と
を備えた量子暗号通信装置であって、
前記受信装置の前記光子検出器が請求項1ないし3のいずれか1項に記載の光子検出器である
ことを特徴とする量子暗号通信装置。 - APDで光子を検出する光子検出方法であって、
光子到着予定時刻に応じた周期的なゲートパルスを出力させるステップと、
前記ゲートパルスと直流電圧との和をバイアス電圧として前記APDに印加するステップと、
前記バイアス電圧の印加を受けて、前記APDが検出対象の光子を検出するステップと、
前記APDが光子を検出したときに、当該検出の直後の所定時間の間、前記ゲートパルスの出力を抑制するステップと、
前記所定時間の経過後に前記ゲートパルスの出力を再開させるステップと
を備え、
前記ゲートパルスが、正パルスと負パルスとが組み合わされた正負のゲートパルスである
ことを特徴とする光子検出方法。
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