基于PLC和LiNbO3的混合集成量子相位编码与解码系统

    公开(公告)号:CN108847936B

    公开(公告)日:2025-05-20

    申请号:CN201811016891.4

    申请日:2018-09-03

    Abstract: 一种基于PLC和LiNbO3的混合集成量子相位编码与解码系统,在LiNbO3芯片的输入端,输入光纤通过LiNbO3波导连接3dB耦合器,所述3dB耦合器的两路输出端分别通过LiNbO3波导连接两路高速相位调制器,在LiNbO3芯片输出端,两路高速相位调制器分别通过LiNbO3波导对应连接两路波导耦合区;在PLC芯片输入端,两路PLC波导分别通过两路波导耦合区与LiNbO3芯片段的两路LiNbO3波导连接;一路PLC波导连接PLC延时线,另一路PLC波导连接热光调相器;PLC延时线和热光调相器分别连接定向耦合器的两个输入端,定向耦合器的两个输出端连接两路输出光纤。与现有技术相比,本发明结合LiNbO3和PLC两种材料的优势,利用LiNbO3材料制作高速相位调制器,利用PLC波导做低损耗延时,实现了AMZI的芯片级集成,实现高速相位编码。

    一种基于光开关控制的量子密钥分配系统与方法

    公开(公告)号:CN107276757A

    公开(公告)日:2017-10-20

    申请号:CN201710629273.6

    申请日:2017-07-28

    Abstract: 一种基于光开关控制的量子密钥分配系统及方法,通过在接收端增加一个偏振分束器,摒弃了纠偏系统,简化了系统冗杂度,降低了生产成本;通过一个干涉环只调节一个相位,对所使用DAC以及模拟放大器的要求只有现有方式的10负六次方量级,大大降低了系统设计的要求;采用光开关对不同波导干涉环相位调制的通断选择,摒弃了干涉环前端的保偏分束器以及后端强度调制器的使用,采用高速数字信号控制光开关对各相位的通断选择,降低了成本以及系统的复杂性。另外,本发明采用由平面光波导制作的干涉环,由于平面光波导具有偏振不敏感性,使得系统无需额外偏振补偿手段,波导的制作工艺极其成熟,可以到达亚微米量级,较好的提升了系统的密钥成码率。

    一种基于硅基集成波导的相位编码装置

    公开(公告)号:CN107204813A

    公开(公告)日:2017-09-26

    申请号:CN201710629498.1

    申请日:2017-07-28

    CPC classification number: H04B10/80 G02B6/26

    Abstract: 一种基于硅基集成波导的相位编码装置,单光子发射源通过硅波导连接前端耦合器的输入端,前端耦合器的输出端分别连接有长臂波导单元以及短臂波导单元,长臂波导单元以及短臂波导单元的输出端分别连接一后端耦合器,长臂波导单元包括第一耦合器、延时波导以及第二耦合器,第一耦合器通过硅波导连接前端耦合器的输出端,第一耦合器通过延时波导连接第二耦合器,所述第二耦合器通过硅波导连接后端耦合器的输入端,硅波导以及延时波导制作在硅基上。与现有技术相比,本发明将干涉仪的长臂延时部分采用延时波导来实现,延时波导具有低损耗特性,解决了普通硅波导做时延损耗大的问题,在一定程度上提高了编码装置的量子比特生成效率。

    一种基于波导的量子密钥分发系统及方法

    公开(公告)号:CN110351068B

    公开(公告)日:2024-02-09

    申请号:CN201810282738.X

    申请日:2018-04-02

    Abstract: 一种基于发射端接收端偏振分束的量子密钥分配系统,发射端干涉环包括对称型的Y分支波导和保偏分束器,所述Y分支波导入射端连接强度调制器,所述Y分支波导的两路分支输出端分别连接保偏分束器,其中一路加光纤延时。与现有技术相比,本发明的基于波导的量子密钥分发系统,干涉环使用Y波导与保偏分束器,且将相位调制器放置在干涉环外,降低了干涉环的制作复杂度,还可减小干涉环体积。而且Y波导制作技术较为成熟,可实现大批量生产。另外,系统使用消偏技术,可省去了纠偏系统带来的整体系统复杂性,具有较高的使用价值。

    一种基于分时交替采样的高速量子随机数发生系统

    公开(公告)号:CN107193532B

    公开(公告)日:2023-08-18

    申请号:CN201710497485.3

    申请日:2017-06-27

    Abstract: 本发明公开了一种基于分时交替采样的高速量子随机数发生系统,包括依次连接的随机数熵源、平衡零差探测模块、AD采样模块、随机信号处理模块以及数据传输与通信模块,所述AD采样模块包括差分放大器与分时交替采样电路,所述分时交替采样电路包括多路高速ADC芯片,该些多路高速ADC芯片并行连接,并一端通过差分放大器连接平衡零差探测模块,另一端连接随机信号处理模块。与现有技术相比,本发明通过利用多路高速ADC以并行的方式,分时交替对系统中的模拟随机信号进行高速采样,在FPGA内对量化后的随机数进行合成编排,与传统的单一ADC采样相比,成倍的提高了采样速率,另外,也摒弃了传统采用单个高位的ADC采样芯片,在一定程度上降低了系统实现的成本。

    一种基于Y波导的量子密钥分发系统及方法

    公开(公告)号:CN110351069A

    公开(公告)日:2019-10-18

    申请号:CN201810282744.5

    申请日:2018-04-02

    Abstract: 一种基于发射端接收端偏振分束的量子密钥分配系统,发射端的发射端干涉环包括对称型的Y分支波导和保偏分束器,Y分支波导入射端连接强度调制器,所述Y分支波导的两路分支输出端分别连接保偏分束器,其中一路加光纤延时,所述Y分支波导的两路分支输出端均设置有电极。与现有技术相比,本发明在系统发送端采用Y波导与保偏分束器构成干涉环,通过在Y波导的两个分支端(干涉环两臂)分别加入电极形成相位调制器,在发射端干涉环两臂均进行随机两相位调制,相比较独立四相位调制,该干涉环将相位调制速率降低50%,系统若是同等频率的相位调制,则可以成倍的提高系统成码率;另外,该系统不需要独立的相位调制器,降低了系统的冗杂度以及设计成本。

    一种基于真空态不触发的量子密钥分配系统与方法

    公开(公告)号:CN107241189A

    公开(公告)日:2017-10-10

    申请号:CN201710629450.0

    申请日:2017-07-28

    CPC classification number: H04L9/0852 H04B10/70 H04L9/0858

    Abstract: 一种基于真空态不触发的量子密钥分配系统及方法,通过在接收端增加一个偏振分束器,摒弃了纠偏系统,简化了系统冗杂度,降低了生产成本;通过一个干涉环只调节一个相位,对所使用DAC以及模拟放大器的要求只有现有方式的10负六次方量级,大大降低了系统设计的要求;本发明采用1*2光开关选择不同通路来选择相应的信号态和诱骗态,真空态利用控制信号激光器不发光来实现,降低了系统的结构成本。另外,本发明采用由平面光波导制作的干涉环,由于平面光波导具有偏振不敏感性,使得系统无需额外偏振补偿手段,波导的制作工艺极其成熟,可以到达亚微米量级,较好的提升了系统的密钥成码率。

    一种基于干涉环单相位调制的量子密钥分配系统与方法

    公开(公告)号:CN107196715A

    公开(公告)日:2017-09-22

    申请号:CN201710629272.1

    申请日:2017-07-28

    CPC classification number: H04B10/70 H04L9/0852

    Abstract: 一种基于干涉环单相位调制的量子密钥分配系统及方法,通过在接收端增加一个偏振分束器,将信号光分解为两个垂直的偏振态,利用保偏光纤干涉环完成各自偏振态下的干涉,得到较好的干涉结果,不使用纠偏系统,降低了生产成本;通过一个干涉环调节一个相位,对所使用DAC以及模拟放大器的要求只有现有方式的10负六次方量级,大大降低了系统设计的要求,本发明还摒弃了采用光强调制器对光信号诱骗态等的调制及采用光强调制器或光开光对光信号相位调制的选择,进一步提升了密钥的生成效率。另外,本发明采用由平面光波导制作的干涉环,由于平面光波导具有偏振不敏感性,而波导的制作工艺极其成熟,可以到达亚微米量级,较好的提升了系统的密钥成码率。

    一种高速自反馈的单光子探测淬火控制电路及控制方法

    公开(公告)号:CN107271058B

    公开(公告)日:2023-08-01

    申请号:CN201710497489.1

    申请日:2017-06-27

    Abstract: 一种高速自反馈的单光子探测淬火控制电路,包括单光子探测器、偏置电压单元以及门控脉冲单元,且单光子探测器的阴极通过电阻Rq连接偏置电压单元,单光子探测器的阳极通过电阻Rs接地,控制电路还包括主动自反馈淬火电路单元,主动自反馈淬火电路单元连接在单光子探测器的阳极,主动自反馈淬火电路单元包括滤波放大器、比较器、淬火控制单元及探测结果输出单元。与现有技术相比,本发明采用主动自反馈淬火电路单元对雪崩触发的单光子探测器进行淬火控制,该淬火电路及方法不仅能够在极短的时间内准确探测微弱雪崩信号,同时可极快的淬灭雪崩并复位,大幅度的提高了单光子的探测效率,也在一定程度上降低了系统电路的冗杂度,降低了系统实现的成本。

    一种基于Y波导的量子密钥分发系统及方法

    公开(公告)号:CN110351070A

    公开(公告)日:2019-10-18

    申请号:CN201810283852.4

    申请日:2018-04-02

    Abstract: 一种基于接收端偏振分束的量子密钥分配系统,发射端的发射端干涉环包括对称型的Y分支波导和保偏分束器,所述Y分支波导入射端连接强度调制器,所述Y分支波导的两路分支输出端分别连接保偏分束器,其中一路加光纤延时,所述Y分支波导的两路分支输出端均设置有电极。与现有技术相比,本发明在系统发送端采用Y波导与保偏分束器构成干涉环,通过在Y波导的两个分支端(干涉环两臂)分别加入电极形成相位调制器,在发射端干涉环两臂均进行随机两相位调制,相比较独立四相位调制,该干涉环将相位调制速率降低50%,系统若是同等频率的相位调制,则可以成倍的提高系统成码率;另外,该系统不需要独立的相位调制器,降低了系统的冗杂度以及设计成本。

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