RU2807659C1 - Quantum communication device resistant to long-wavelength optical sensing of modulators - Google Patents
Quantum communication device resistant to long-wavelength optical sensing of modulators Download PDFInfo
- Publication number
- RU2807659C1 RU2807659C1 RU2023117718A RU2023117718A RU2807659C1 RU 2807659 C1 RU2807659 C1 RU 2807659C1 RU 2023117718 A RU2023117718 A RU 2023117718A RU 2023117718 A RU2023117718 A RU 2023117718A RU 2807659 C1 RU2807659 C1 RU 2807659C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- fiber
- optical
- quantum communication
- phase modulator
- modulators
- Prior art date
Links
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 title claims abstract description 27
- 239000000835 fiber Substances 0.000 claims abstract description 21
- 230000005855 radiation Effects 0.000 claims abstract description 16
- 239000013307 optical fiber Substances 0.000 claims abstract description 8
- 230000001427 coherent effect Effects 0.000 claims abstract description 4
- 230000003595 spectral effect Effects 0.000 claims abstract description 4
- 238000004804 winding Methods 0.000 claims abstract description 3
- 230000036039 immunity Effects 0.000 abstract description 2
- 239000012212 insulator Substances 0.000 abstract 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- ZXQYGBMAQZUVMI-GCMPRSNUSA-N gamma-cyhalothrin Chemical compound CC1(C)[C@@H](\C=C(/Cl)C(F)(F)F)[C@H]1C(=O)O[C@H](C#N)C1=CC=CC(OC=2C=CC=CC=2)=C1 ZXQYGBMAQZUVMI-GCMPRSNUSA-N 0.000 description 1
- 230000010363 phase shift Effects 0.000 description 1
Abstract
Description
Настоящее изобретение относится к технике оптической связи, а именно к системам фотонной квантовой связи.The present invention relates to optical communication technology, and more specifically to photonic quantum communication systems.
Известно устройство квантовой коммуникации, устойчивое к оптическому зондированию модуляторов [Патент RU 2737956 C1]. В указанном патенте содержатся основные сведения и технические решения, используемые для защиты устройства квантовой рассылки криптографического ключа на поднесущей частоте фазомодулированного излучения от оптического зондирования модуляторов («троянский конь»). A quantum communication device is known that is resistant to optical sensing of modulators [Patent RU 2737956 C1]. This patent contains basic information and technical solutions used to protect a device for quantum distribution of a cryptographic key at a subcarrier frequency of phase-modulated radiation from optical probing of modulators (“Trojan horse”).
Волоконно-оптические элементы, введенные в оптическую схему данного устройства, защищают систему от оптического зондирования только в телекоммуникационном спектральном диапазоне. Fiber optic elements introduced into the optical circuit of this device protect the system from optical sensing only in the telecommunications spectral range.
При оптическом зондировании стандартных волоконных фазовых модуляторов блоков отправителя и получателя излучением с большей длиной волны, выходящей за телекоммуникационный диапазон, злоумышленник может получить информацию о сдвиге фазы в реальном времени, тем самым получить доступ к передаваемой системой информации. By optically probing standard fiber phase modulators of the sender and receiver blocks with radiation with a longer wavelength beyond the telecommunications range, an attacker can obtain information about the phase shift in real time, thereby gaining access to the information transmitted by the system.
Изобретение решает задачу повышения степени защищенности передаваемой системой информации посредством ограничения оптической мощности длинноволнового излучения, попадающего из квантового канала в блоки отправителя и получателя системы фотонной квантовой связи.The invention solves the problem of increasing the degree of security of information transmitted by the system by limiting the optical power of long-wave radiation entering from the quantum channel into the sender and receiver blocks of the photonic quantum communication system.
Технический результат заключается в невосприимчивости устройства квантовой связи к оптическому зондированию модуляторов длинноволновым излучением благодаря тому, что в состав устройства введен пассивный элемент - одномодовое оптическое волокно, намотанное на катушку с радиусом 12 мм, ослабляющее излучение в диапазоне длин волн 1800-2100 нм не менее чем на 50 дБ/м. При этом устройство практически не вносит потерь мощности излучения на телекоммуникационной длине волны 1550 нм. Схема устройства представлена на фигуре 1, где 1 - источник когерентного излучения, 2 - волоконный оптический изолятор, 3 - фазовый модулятор, 4 - перестраиваемый волоконный оптический аттенюатор, 5 - пассивный волоконный оптический аттенюатор, 6 - волоконный оптический изолятор, 7 - одномодовое оптическое волокно, намотанное на катушку с радиусом 12 мм, 8 - квантовый канал для передачи сигнальных состояний, 9 - волоконная намотка, 10 - фазовый модулятор, 11 - волоконный спектральный фильтр.The technical result consists in the immunity of the quantum communication device to optical probing of modulators with long-wave radiation due to the fact that the device contains a passive element - a single-mode optical fiber wound on a coil with a radius of 12 mm, attenuating radiation in the wavelength range 1800-2100 nm by at least at 50 dB/m. At the same time, the device introduces virtually no losses in radiation power at the telecommunications wavelength of 1550 nm. The device diagram is shown in Figure 1, where 1 is a coherent radiation source, 2 is a fiber optical isolator, 3 is a phase modulator, 4 is a tunable fiber optical attenuator, 5 is a passive fiber optical attenuator, 6 is a fiber optical isolator, 7 is a single-mode optical fiber. , wound on a coil with a radius of 12 mm, 8 - quantum channel for transmitting signal states, 9 - fiber winding, 10 - phase modulator, 11 - fiber spectral filter.
Принцип работы устройства для передачи квантовых состояний с защитой от оптического зондирования модуляторов длинноволновым излучением: для предотвращения оптического зондирования модуляторов блоков отправителя и приемника устройства передачи квантовых состояний длинноволновым излучением, в блоки отправителя и получателя помещается пассивный элемент - одномодовое оптическое волокно, намотанное на катушку с радиусом 12 мм (7), (9), позволяющее предотвратить проход длинноволнового оптического излучения из квантового канала связи в блоки отправителя и получателя.The operating principle of a device for transmitting quantum states with protection from optical probing of modulators by long-wave radiation: to prevent optical probing of the modulators of the sender and receiver blocks of the device for transmitting quantum states by long-wave radiation, a passive element is placed in the sender and receiver blocks - a single-mode optical fiber wound on a coil with a radius 12 mm (7), (9), which prevents the passage of long-wave optical radiation from the quantum communication channel into the sender and receiver blocks.
Claims (1)
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2807659C1 true RU2807659C1 (en) | 2023-11-21 |
Family
ID=
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2454810C1 (en) * | 2010-11-24 | 2012-06-27 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Санкт-Петербургский национальный исследовательский университет информационных технологий, механики и оптики" ("НИУ ИТМО") | Device of quantum distribution of cryptographic key on modulated radiation frequency subcarrier |
| RU2507690C1 (en) * | 2012-11-13 | 2014-02-20 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт общей физики им. А.М. Прохорова Российской академии наук (ИОФ РАН) | Method for quantum encoding and transmission of cryptographic keys |
| US8995842B1 (en) * | 2009-08-06 | 2015-03-31 | The United States of America as Represented by the Administrator of National Aeronautics and Space Administrator | Secured optical communications using quantum entangled two-photon transparency modulation |
| US20150236791A1 (en) * | 2012-08-17 | 2015-08-20 | Los Alamos National Security, Llc | Quantum communications system with integrated photonic devices |
| RU2692431C1 (en) * | 2018-07-03 | 2019-06-24 | Федеральное государственное образовательное учреждение высшего образования "Казанский национальный исследовательский технический университет им. А.Н. Туполева - КАИ" | Device for quantum sending of a cryptographic key with frequency coding |
| RU2737956C1 (en) * | 2019-11-20 | 2020-12-07 | Общество с ограниченной ответственностью "Кванттелеком" | Quantum communication device resistant to optical probing of modulators |
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8995842B1 (en) * | 2009-08-06 | 2015-03-31 | The United States of America as Represented by the Administrator of National Aeronautics and Space Administrator | Secured optical communications using quantum entangled two-photon transparency modulation |
| RU2454810C1 (en) * | 2010-11-24 | 2012-06-27 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Санкт-Петербургский национальный исследовательский университет информационных технологий, механики и оптики" ("НИУ ИТМО") | Device of quantum distribution of cryptographic key on modulated radiation frequency subcarrier |
| US20150236791A1 (en) * | 2012-08-17 | 2015-08-20 | Los Alamos National Security, Llc | Quantum communications system with integrated photonic devices |
| RU2507690C1 (en) * | 2012-11-13 | 2014-02-20 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт общей физики им. А.М. Прохорова Российской академии наук (ИОФ РАН) | Method for quantum encoding and transmission of cryptographic keys |
| RU2692431C1 (en) * | 2018-07-03 | 2019-06-24 | Федеральное государственное образовательное учреждение высшего образования "Казанский национальный исследовательский технический университет им. А.Н. Туполева - КАИ" | Device for quantum sending of a cryptographic key with frequency coding |
| RU2737956C1 (en) * | 2019-11-20 | 2020-12-07 | Общество с ограниченной ответственностью "Кванттелеком" | Quantum communication device resistant to optical probing of modulators |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US6628850B1 (en) | Dynamic wavelength-selective grating modulator | |
| Starodubov et al. | All-fiber bandpass filter with adjustable transmission using cladding-mode coupling | |
| US5943151A (en) | Mehtod of selectively compensating for the chromatic dispersion of optical signals | |
| US6529314B1 (en) | Method and apparatus using four wave mixing for optical wavelength conversion | |
| CA2093259C (en) | Frequency dependent optical isolator | |
| ITMI961638A1 (en) | OPTICAL INSERTION AND EXTRACTION DEVICE. | |
| US5159481A (en) | Polarization scrambler for polarization-sensitive optical devices | |
| EP2512043B1 (en) | Polarization stabilization scheme for un-cooled self-tuning cavity for colorless ultra broadband PON | |
| JPH09275378A (en) | Optical add/drop multiplexer using high speed polarized wave scrambler and optical add/drop multiplex method | |
| RU2807659C1 (en) | Quantum communication device resistant to long-wavelength optical sensing of modulators | |
| Lin et al. | Spontaneous Raman scattering effects in multicore fibers: Impact on coexistence of quantum and classical channels | |
| Steenbergen | Everything You Always Wanted to Know About Optical Networking–But Were Afraid to Ask | |
| Ten et al. | An Introduction to the Fundamentals of PMD in Fibers | |
| Abrate et al. | FDMA-PON architecture according to the FABULOUS European Project | |
| US6134372A (en) | Light intensity attenuator and attenuating method | |
| Liu et al. | Transmission of O-band wavelength-division-multiplexed heralded photons over a noise-corrupted optical fiber channel | |
| RU2737956C1 (en) | Quantum communication device resistant to optical probing of modulators | |
| WO2022103288A1 (en) | Device for quantum communication on side frequencies | |
| Sadegh Amiri et al. | Modified duobinary modulation of optical signals generated by silicon‐based microring resonator | |
| Tajima et al. | 10-Gbit/s/port gated divider passive combiner optical switch with single-mode to multimode combiner | |
| CA2320326A1 (en) | Optical fiber for broadband optical devices and optical fiber devices using thereof | |
| RU2747164C1 (en) | Device for quantum key distribution at side frequencies which is resistant to polarization distortions of signal in fiber-optic communication lines | |
| Barbarossa et al. | Novel double-ring optical-guided-wave Vernier resonator | |
| Kowalczyk et al. | The Threat of Optical Transmission Jamming | |
| US6404524B1 (en) | Method and system for securing wavelength division multiplex systems |