一种偏振检测QKD系统相位调制器驱动电路设计

回顾了相位编码方式实现协议的量子密钥分发实验研究的演进历程和最新进展,选取基于Michel son干涉仪的相位编码、偏振检测单向QKD系统为实验平台,提出一种以单片机和FPGA为核心的相位调制器驱动电路设计方法,并给出了相应实验结果,达到了预期的实验目的.     

QKD系统中相位调制器驱动电路设计

相位调制器是量子密钥分发系统中不可缺少的调制器件,其输出调制信号的脉宽影响量子比特误码率.本文提出一种利用高速高频模拟开关实现相位调制器驱动电路的设计方法,仿真结果显示驱动电路输出电压脉冲脉宽可低于10ns,并能很好地应用到量子密钥分发实验系统中,从理论及实验上对实验方案的可行性及可靠性进行了验证.     

一种新的多用户量子密钥分发方案

提出了一种基于偏振态相位编码的多用户量子密钥分发方案。以偏振编码作为地址码以区分用户,以相位编码携带信息,具有同时调制偏振态的相位和偏振角度的特点。建立了多用户量子信道模型,通过仿真获得其安全通信距离。结果表明,本文方案不但能够有效区分多用户通信中各用户信息,而且比基于偏振编码或相位编码的量子密钥分发方案更加安全。     

四强度诱骗态相位匹配量子密钥分发协议

量子密钥分发(QKD)具有信息论上的无条件安全性，而相位匹配量子密钥分发(PM-QKD)是双场量子密钥分发协议(TF-QKD)的一个变体，其最近被提出用来克服没有量子中继器的点对点协议中存在的速率-距离限制。鉴于实践中不存在无限强度的诱骗态，提出了一种具有实用价值的四强度诱骗态相位匹配量子密钥分发协议，即四强度诱骗态相位匹配量子密钥分发协议。给出了该协议的安全密钥速率公式，并通过数值仿真分析了该协议的性能，证明了该协议的有效性。     

用偏振干涉法测相位-偏振调制器伏-相特征

结合偏振干涉法,详细分析了相位-偏振调制器的输入电压与其延迟相位的关系,并导出了相位-偏振调制器的输出光强与其延迟相位的数学表达式.研究结果表明,采用偏振干涉法可以使相位.偏振调制器获得稳定的干涉光强,从而可以精确地测量出相位-偏振调制器的伏-相特征曲线.测量结果表明,相位-偏振调制器的伏-相特征曲线具有良好的线性特性.     

相位编码量子密钥分发系统的电子学设计

相位编码是目前基于光纤传输的量子密钥分发(QKD)系统采用最多的方式,对控制电子学的设计提出了诸多挑战.本文在介绍相位编码QKD系统控制电子学整体设计基础上,重点分析相位编码QKD系统在同步机制、自动相位扫描补偿等方面的特殊要求和设计实现.本文设计的控制电子学和必要光学器件组成的QKD系统可以作为量子密钥分发网络中独立...     

光纤量子密钥分发系统的几种偏振补偿技术

偏振补偿是偏振编码量子密钥分发(QKD)系统的一项关键技术。介绍了利用偏振控制器和双向光路进行偏振补偿的基本原理,简述了偏振编码的QKD系统中常用的光纤信道偏振补偿方案,包括双向光路偏振补偿方案,中断式偏振补偿方案,时分复用(TDM)偏振补偿方案和波分复用(WDM)偏振补偿方案。     

一种相位编码、偏振检测的量子密钥分发系统

一种基于迈克耳逊干涉仪的单向量子密钥分发系统,采用法拉第旋转镜和四端口偏振分束器的组合,消除了光纤及光学器件的双折射效应,具有自稳定特性.信息编码在光子的相位上,通过检测光子的偏振进而解码出信息.以中心波长1310 nm的单光子脉冲,在50 km的干线光纤中获得了30 dB的消光比.     

光放大器对空间量子通信系统性能的改进

为提升自由空间量子通信系统性能,以相敏放大器(PSA)和相位非敏感放大器(PIA)原理为基础,研究了在量子通信系统接收端分别加入PSA、PIA后的高斯调制连续变量量子密钥分发(CVQKD)模型,推导了相应的安全密钥率公式.当信号波长分别为810 nm、1550 nm和3800 nm时,仿真分析了系统受到集体攻击和个体攻...     

四态偏振编码解码QKD系统的实验研究

采用一个激光器通过偏振调制器快速偏振编码实现密钥分配,同时用矩阵分析的方法对系统原理进行了理论分析.指出用相位-偏振调制器可以对四种非正交偏振态光子进行编码和解码.在实验室内完成了30 km光纤保密通信,误码率<6%.实验表明该系统可用一个激光器快速编码解码实现密钥分配,具有很高的实用价值.     

LiNbO3电光调制器的小信号功率测试法研究

阐述了小信号功率测试法测量LiNbO3电光调制器频率响应的原理,对传统的小信号功率测试法加以改进,在以网络分析仪（VNA）为主的常用扫频测试系统基础上建立起一套简单可靠的新型测试系统,实现了计算机控制自动测量。改进的测试方法考虑了测试系统中微波器件固有频响对测试结果的影响,并通过对器件进行校准加以消除。通过实验表明该方法的准确性。     

Balanced pulses in two outputs of quantum photonic chip

Silica planar lightwave circuit (PLC) devices can offer great potential for quantum key distribution (QKD) with benefits of low-loss, low-cost, large-scale integration, miniaturization, stability and mass production. A complementary encoding-decoding system for QKD based on silica PLC technology was demonstrated, achieving two channels that have balanced outputs simultaneously. This system is consisted of two chips, and each chip is consisted of a variable optical splitter (VOS), an asymmetric Mach-Zehnder interferometer (AMZI) with a thermo-optic phase modulator (TOPM), a delay line (DL), and a directional coupler (DC). The measured delay times of pulse-pairs for two chips are 396 ps and 398 ps, respectively, and the system has shown relatively high interference visibility (IV) of 93.5% and 91.3% for two channels, respectively.     

集成光学光纤陀螺芯片

本文首次报道了国内研制的集成光学光纤陀螺芯片,详细描述了其设计考虑与制作。单 Y 型多功能钛扩散铌酸锂芯片包含消光比大于35dB 的薄膜波导偏振器、分束比为49.5/50.5的3dB 分束器/合束器、半波电压小于5伏的相位调制器,光纤—器件—光纤插入损耗为5.4dB。     

热极化保偏光纤电光相位调制器

对熊猫保偏光纤热极化 ,制成了一种新型保偏光纤电光相位调制器。在 2 80℃温度下 ,在磨抛并镀有微带电极的熊猫光纤两侧加 30 0 0V直流高电压进行极化 ,制成的电光相位调制器的电光系数为 0 47± 0 .0 5pm/V。此新型光纤电光相位调制器由保偏光纤制成 ,可用其构成偏振稳定的干涉型全光纤器件。     

用于相控阵雷达的集成光学器件

用集成光学器件实现相控阵雷达天线的波束形成、控制和归零,有其独特的优点。本文介绍几种用于相控阵雷达的集成光学器件,包括:LiNbO_3集成光学功分器、电光相位调制器、大动态范围调制器和集成光学巴特勒矩阵。     

A polarization independent GaAs-AlGaAs electrooptic modulator

Two designs for polarization independent GaAs-AlGaAs interferometric electrooptic modulators are described. One design uses the linear electrooptic effect to couple degenerate TE/TM eigenmodes of a single-mode waveguide. In the other design the eigenmodes need only be near degenerate. The design using the coupling between near degenerate TE/TM modes utilizes a novel biasing scheme. A novel polarization independent GaAs-AlGaAs interferometric optical modulator based on this design has been fabricated and characterized at 1.3 μm. This modulator is fabricated as a traveling wave modulator incorporating 50 Ω, phase velocity matched, low microwave loss electrodes for maximum electrical bandwidth     

Ti:LiNbO_3波导相位调制器实验研究

本文全面介绍Ti:LiNbO_3波导相位调制器的主要设计参数,详细阐述相位调制器有关性能的测量方法,并扼要说明波导制作和测试结果。试验研究实现了光纤对波导的耦合,并用金属壳体封装。试验测量光纤-波导-光纤插入损耗3.8dB,半波电压7V,调制深度83%     

用于光纤陀螺的LiNbO3集成光学器件

本文报道用于光纤陀螺(FOG)的LiNbO_3集成光学(IO)器件及其技术。介绍制作LiNbO_3波导的扩散和质子交换两种技术,叙述了国内外近年研制和生产的FOG用多功能集成光学芯片及LiNbO_3相位调制器,给出了它们的结构、性能和封装(光纤耦合)技术。对国内外发展状况的综述表明,在这个技术领域,国内研制的器件的性能,已接近国外80年代末的水平。     

钛扩散LiNbO_3晶体光波导长周期光栅

设计了一种钛扩散铌酸锂(LiNbO_3)晶体光波导结构,并在该基础上制作了长周期光栅.使用两步钛扩散方法在Z切LiNbO_3基片上制造了波导,它包括一个单模芯层和一个平面包层,之后用光刻胶光栅置于波导表面.实验证明用这种结构设计长周期波导光栅是可行的.对光波导制造工艺和波导结构的深入研究,为制作高速电光调制型光栅提供技术基础.     

Optical pulse generation using guided-wave electrooptic modulator with resonant electrodes and polarization reversal

This paper reports on optical pulse generation using a new guided-wave electrooptic (EO) phase modulator with long resonant electrodes and polarization reversal. Adopting polarization-reversal structure to a guided-wave EO modulator with long standing-wave resonant electrodes, high-efficiency optical modulation is obtained by the compensation of the transit-time effect. By operating a fabricated EO phase modulator with a large amplitude modulation signal, optical sidebands over 100 GHz were obtained. Furthermore, optical pulse trains of an /spl sim/ 25-ps pulsewidth and a 15.28-GHz repetition frequency were successfully obtained by controlling the generated optical sidebands by use of an optical synthesizer.