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文檔簡介
(19)國家知識產(chǎn)權局(12)發(fā)明專利司地址230088安徽省合肥市高新區(qū)望江西有限公司11463H04J14/02(2006.01)H04J3/16(2006.01)H04L9/08(2006.01)成控制信號,并將控制信號傳輸給第二信號光制i塊分束器同步系統(tǒng)第二終端光衰減器第一估號光源信號光源第二量子態(tài)調(diào)制模塊分束器幅度調(diào)制器相位調(diào)制器幅度調(diào)制器2所述第一終端包括第一信號光源、第一分束器以及同步系統(tǒng)發(fā)端;所述第二終端包括第二信號光源、第二分束器以及同步系統(tǒng)收端;所述第一分束器用于對所述第一信號光源所發(fā)出的光信號分束,并將第一分束光信號傳輸給所述同步系統(tǒng)發(fā)端;所述同步系統(tǒng)發(fā)端用于根據(jù)所述第一分束光信號生成矯正光信號,并將矯正光信號傳輸給所述同步系統(tǒng)收端;所述第二分束器用于對所述第二信號光源所發(fā)出的光信號分束,并將第三分束光信號傳輸給所述同步系統(tǒng)收端;所述同步系統(tǒng)收端用于根據(jù)所述矯正光信號和所述第三分束光信號,生成控制信號,并將所述控制信號傳輸給所述第二信號光源,控制其進行頻率調(diào)節(jié),以使所述第二信號光源與所述第一信號光源實現(xiàn)頻率同步;所述同步系統(tǒng)發(fā)端包括:射頻信號發(fā)生器、二分頻器、第一強度調(diào)制器、第一輔助光源、下變頻器、第一強度探測器、第二強度調(diào)制器以及第一波分復用器;所述射頻信號發(fā)生器的輸出端分別與所述二分頻器的輸入端、所述下變頻器的第一輸入端連接;所述二分頻器的輸出端連接于所述第一強度調(diào)制器的加載端,所述第一強度調(diào)制器的輸入端連接于所述第一分束器;所述下變頻器的第二輸入端連接于所述第一強度探測器的輸出端;所述下變頻器的輸出端連接于所述第二強度調(diào)制器的加載端,所述第二強度調(diào)制器的輸入端連接于所述第一輔助光源;所述第一強度調(diào)制器的輸出端、所述第一強度探測器的輸入端以及所述第二強度調(diào)制器的輸出端均連接于所述第一波分復用器;所述射頻信號發(fā)生器用于生成射頻信號SA?,并將射頻信號SAo傳輸給所述二分頻器和所述下變頻器;所述第一強度探測器用于探測所述第一波分復用器采集的同步信號光,并將探測得到的射頻信號SA2傳輸給所述下變頻器,其中,所述同步信號光來自所述第二終端;所述下變頻器用于利用射頻信號SA2對射頻信號SAo進行下變頻處理,并將得到的射頻信號SA3傳輸給所述第二強度調(diào)制器;所述第二強度調(diào)制器用于將射頻信號SA3調(diào)制在所述第一輔助光源發(fā)出的第一輔助光信號上,并將調(diào)制后的第一輔助光信號傳遞給所述第一波分復用器,從而將其傳輸給所述第二終端;所述二分頻器用于對射頻信號SAo進行二分頻處理,并將得到的射頻信號SA1傳輸給所述第一強度調(diào)制器;所述第一強度調(diào)制器用于將射頻信號SA1調(diào)制在所述第一分束光信號上,并將調(diào)制得到的矯正光信號傳遞給所述第一波分復用器,從而將其傳輸給所述第二終端。3述第一終端還包括第一量子態(tài)調(diào)制模塊;所述第二終端還包括第二量子態(tài)調(diào)制模塊;在所述第二信號光源與所述第一信號光源實現(xiàn)頻率同步的情況下,所述第一分束器還用于將第二分束光信號傳輸給所述第一量子態(tài)調(diào)制模塊;所述第一量子態(tài)調(diào)制模塊用于對所述第二分束光信號進行調(diào)制,并將得到的第一調(diào)制信號發(fā)送給第三終端;在所述第二信號光源與所述第一信號光源實現(xiàn)頻率同步的情況下,所述第二分束器還用于將第四分束光信號傳輸給所述第二量子態(tài)調(diào)制模塊;所述第二量子態(tài)調(diào)制模塊用于對所述第四分束光信號進行調(diào)制,并將得到的第二調(diào)制信號發(fā)送給第三終端;所述第三終端用于根據(jù)所述第一調(diào)制信號和所述第二調(diào)制信號,確定所述第一信號光源與所述第二信號光源之間的干涉結果。3.如權利要求1所述的TF-QKD系統(tǒng),其特征在于,所述下變頻器包括第一帶通濾波器、混頻器以及第二帶通濾波器;所述混頻器的第一輸入端連接于所述射頻信號發(fā)生器的輸出端,所述混頻器的第二輸入端連接于所述第一帶通濾波器的輸出端,所述第一帶通濾波器的輸入端連接于所述第一強度探測器的輸出端;所述混頻器的輸出端連接于所述第二帶通濾波器的輸入端,所述第二帶通濾波器的輸出端連接于所述第二強度調(diào)制器的加載端。4.如權利要求1所述的TF-QKD系統(tǒng),其特征在于,所述同步系統(tǒng)收端包括第二波分復用器、第二強度探測器、第三帶通濾波器、第三強度調(diào)制耦合器以及反饋模塊;所述第二波分復用器分別與所述第二強度探測器的輸入端、所述第三強度調(diào)制器的輸出端以及所述耦合器的第一輸入端連接;所述第三強度調(diào)制器的輸入端連接于所述第二輔助光源的輸出端;所述第二強度探測器的輸出端連接于所述第三帶通濾波器的輸入端,所述第三帶通濾波器的輸出端分別與所述第三強度調(diào)制器的加載端和所述第四強度調(diào)制器的加載端連接;所述第四強度調(diào)制器的輸入端連接于第二分束器,所述第四強度調(diào)制器的輸出端與所述耦合器的第二輸入端連接,所述耦合器的輸出端連接所述反饋模塊,所述反饋模塊的輸出端連接于所述第二信號光源。5.如權利要求4所述的TF-QKD系統(tǒng),其特征在于,所述第二強度探測器用于探測所述第二波分復用器采集的波長為λ3的射頻信號,并將探測得到的射頻信號SB1傳輸給所述第三所述第三帶通濾波器用于對射頻信號SB1進行濾波處理,并將濾波后的射頻信號SB1傳輸給所述第三強度調(diào)制器和所述第四強度調(diào)制器;所述第三強度調(diào)制器用于將射頻信號SB1調(diào)制在所述第二輔助光源發(fā)出的第二輔助光信號上,并將調(diào)制得到的同步信號光傳遞給所述第二波分復用器,從而將其傳輸給所述第一終端;所述第四強度調(diào)制器用于將射頻信號SB1調(diào)制在第三分束光信號上,并將調(diào)制后的第4三分束光信號傳遞給所述耦合器;所述耦合器用于對所述第二波分復用器采集的矯正光信號和調(diào)制后的第三分束光信號進行耦合,并將得到的耦合光信號傳遞給所述反饋模塊;所述反饋模塊用于根據(jù)所述耦合光信號生成控制信號,并將所述控制信號傳輸給所述第二信號光源。6.如權利要求5所述的TF-QKD系統(tǒng),其特征在于,所述反饋模塊包括依次連接的大帶寬所述大帶寬強度探測器的輸入端連接于所述耦合器的輸出端,所述處理器的輸出端連接于所述第二信號光源的控制端;所述大帶寬強度探測器用于對探測所述耦合光信號,并將得到的雜散射頻信號SB2傳輸給所述功率放大器;所述功率放大器用于對接收到的射頻信號進行放大處理,并將放大處理后的射頻信號傳輸給所述第四低通濾波器;所述第四低通濾波器用于對接收到的射頻信號進行低通濾波,并將得到的低頻雜散信號傳輸給所述處理器;所述處理器用于根據(jù)所述低頻雜散信號,生成控制信號,并將所述控制信號傳輸給所述第二信號光源。7.如權利要求2所述的TF-QKD系統(tǒng),其特征在于,所述第一量子態(tài)調(diào)制模塊和所述第二量子態(tài)調(diào)制模塊均包括依次連接的相位調(diào)制器、幅度調(diào)制器以及光衰減器。8.一種頻率同步實現(xiàn)方法,其特征在于,應用于權利要求1-7中任一項所述的TF-QKD系第一分束器對第一信號光源所發(fā)出的光信號分束,并將第一分束光信號傳輸給同步系統(tǒng)發(fā)端;同步系統(tǒng)發(fā)端根據(jù)第一分束光信號生成矯正光信號,并將矯正光信號傳輸給同步系統(tǒng)第二分束器對第二信號光源所發(fā)出的光信號分束,并將第三分束光信號傳輸給同步系統(tǒng)收端;同步系統(tǒng)收端根據(jù)矯正光信號和第三分束光信號,生成控制信號,并將控制信號傳輸給第二信號光源,控制其進行頻率調(diào)節(jié),以使第二信號光源與第一信號光源實現(xiàn)頻率同步。5一種TF-QKD系統(tǒng)與頻率同步實現(xiàn)方法技術領域背景技術[0002]量子密鑰分發(fā)(Quantumkeydistribution,QKD)基于量子力學基本原理,為通信雙方提供了一種信息論層面上的安全密鑰共享機制,結合一次一密的信息加密方式能夠?qū)崿F(xiàn)無條件安全的保密通信。在信號傳輸方面,QKD與經(jīng)典光纖通信均面臨隨著距離增加信號強度呈指數(shù)級衰減的問題。經(jīng)典光通信可通過部署光放大器來增強傳輸信號,進而構建長距離光纖通信網(wǎng)絡,但對于QKD,由于量子不可克隆定理的限制,導致無法通過簡單的光放大來延伸量子信號的傳輸距離,否則將產(chǎn)生額外的誤碼率,直接威脅到授權用戶通信服務的合法性與安全性。因此,信道損耗成為了制約遠距離量子密鑰分發(fā)的核心因素。[0003]相較于經(jīng)典BB84協(xié)議,雙場量子密鑰分發(fā)(Twin-FieldQuantumKeyDistribution,TF-QKD)可以將密鑰率和信道透過率的線性關系提升至更為高效的平方根相關,從而大大提升無中繼QKD的安全傳輸距離。隨著TF-QKD技術的逐步成熟,在現(xiàn)網(wǎng)中應用TF-QKD協(xié)議還可以大幅度降低遠距離量子通信網(wǎng)絡中所需的可信中繼節(jié)點數(shù)量,提高長依賴于通信雙方獨立激光器的單光子級別的干涉。光源頻率微小的偏差以及光纖鏈路的波動,都會在長時間、長距離傳輸中被放大,累積的相位噪聲會大大降低單光子干涉的質(zhì)量,影響安全成碼率。因此,頻率同步模塊對于確保通信雙方激光器頻率的精準同步起著至關發(fā)明內(nèi)容[0004]本發(fā)明的目的在于提供一種TF-QKD系統(tǒng)與頻率同步實現(xiàn)方法,以改善上述問題。[0005]為了實現(xiàn)上述目的,本發(fā)明實施例采用的技術方案如下:[0006]第一方面,本發(fā)明實施例提供一種TF-QKD系統(tǒng),所述TF-QKD系統(tǒng)包括第一終端和第二終端;[0007]所述第一終端包括第一信號光源、第一分束器以及同步系統(tǒng)發(fā)端;[0008]所述第二終端包括第二信號光源、第二分束器以及同步系統(tǒng)收端;[0009]所述第一分束器用于對所述第一信號光源所發(fā)出的光信號分束,并將第一分束光信號傳輸給所述同步系統(tǒng)發(fā)端;[0010]所述同步系統(tǒng)發(fā)端用于根據(jù)所述第一分束光信號生成矯正光信號,并將矯正光信號傳輸給所述同步系統(tǒng)收端;[0011]所述第二分束器用于對所述第二信號光源所發(fā)出的光信號分束,并將第三分束光信號傳輸給所述同步系統(tǒng)收端;[0012]所述同步系統(tǒng)收端用于根據(jù)所述矯正光信號和所述第三分束光信號,生成控制信號,并將所述控制信號傳輸給所述第二信號光源,控制其進行頻率調(diào)節(jié),以使所述第二信號6光源與所述第一信號光源實現(xiàn)頻率同步。[0013]可選地,所述TF-QKD系統(tǒng)還包括第三終端;所述第一終端還包括第一量子態(tài)調(diào)制模塊;所述第二終端還包括第二量子態(tài)調(diào)制模塊;[0014]在所述第二信號光源與所述第一信號光源實現(xiàn)頻率同步的情況下,所述第一分束器還用于將第二分束光信號傳輸給所述第一量子態(tài)調(diào)制模塊;[0015]所述第一量子態(tài)調(diào)制模塊用于對所述第二分束光信號進行調(diào)制,并將得到的第一調(diào)制信號發(fā)送給第三終端;[0016]在所述第二信號光源與所述第一信號光源實現(xiàn)頻率同步的情況下,所述第二分束器還用于將第四分束光信號傳輸給所述第二量子態(tài)調(diào)制模塊;[0017]所述第二量子態(tài)調(diào)制模塊用于對所述第四分束光信號進行調(diào)制,并將得到的第二調(diào)制信號發(fā)送給第三終端;[0018]所述第三終端用于根據(jù)所述第一調(diào)制信號和所述第二調(diào)制信號,確定所述第一信號光源與所述第二信號光源之間的干涉結果。[0020]所述射頻信號發(fā)生器的輸出端分別與所述二分頻器的輸入端、所述下變頻器的第一輸入端連接;[0021]所述二分頻器的輸出端連接于所述第一強度調(diào)制器的加載端,所述第一強度調(diào)制器的輸入端連接于所述第一分束器;[0022]所述下變頻器的第二輸入端連接于所述第一強度探測器的輸出端;所述下變頻器的輸出端連接于所述第二強度調(diào)制器的加載端,所述第二強度調(diào)制器的輸入端連接于所述第一輔助光源;[0023]所述第一強度調(diào)制器的輸出端、所述第一強度探測器的輸入端以及所述第二強度調(diào)制器的輸出端均連接于所述第一波分復用器。[0024]可選地,所述射頻信號發(fā)生器用于生成射頻信號SA?,并將射頻信號SAo傳輸給所述二分頻器和所述下變頻器;[0025]所述第一強度探測器用于探測所述第一波分復用器采集的同步信號光,并將探測得到的射頻信號SA2傳輸給所述下變頻器,其中,所述同步信號光來自所述第二終端;[0026]所述下變頻器用于利用射頻信號SA2對射頻信號SAO進行下變頻處理,并將得到的射頻信號SA3傳輸給所述第二強度調(diào)制器;[0027]所述第二強度調(diào)制器用于將射頻信號SA3調(diào)制在所述第一輔助光源發(fā)出的第一輔助光信號上,并將調(diào)制后的第一輔助光信號傳遞給所述第一波分復用器,從而將其傳輸給所述第二終端;[0028]所述二分頻器用于對射頻信號SA?進行二分頻處理,并將得到的射頻信號SA1傳輸給所述第一強度調(diào)制器;[0029]所述第一強度調(diào)制器用于將射頻信號SA1調(diào)制在所述第一分束光信號上,并將調(diào)制得到的矯正光信號傳遞給所述第一波分復用器,從而將其傳輸給所述第二終端。7[0031]所述混頻器的第一輸入端連接于所述射頻信號發(fā)生器的輸出端,所述混頻器的第二輸入端連接于所述第一帶通濾波器的輸出端,所述第一帶通濾波器的輸入端連接于所述第一強度探測器的輸出端;[0032]所述混頻器的輸出端連接于所述第二帶通濾波器的輸入端,所述第二帶通濾波器的輸出端連接于所述第二強度調(diào)制器的加載端。[0033]可選地,所述同步系統(tǒng)收端包括第二波分復用器、第二強度探測器、第三帶通濾波[0034]所述第二波分復用器分別與所述第二強度探測器的輸入端、所述第三強度調(diào)制器的輸出端以及所述耦合器的第一輸入端連接;[0035]所述第三強度調(diào)制器的輸入端連接于所述第二輔助光源的輸出端;[0036]所述第二強度探測器的輸出端連接于所述第三帶通濾波器的輸入端,所述第三帶通濾波器的輸出端分別與所述第三強度調(diào)制器的加載端和所述第四強度調(diào)制器的加載端[0037]所述第四強度調(diào)制器的輸入端連接于第二分束器,所述第四強度調(diào)制器的輸出端與所述耦合器的第二輸入端連接,所述耦合器的輸出端連接所述反饋模塊,所述反饋模塊的輸出端連接于所述第二信號光源。[0038]可選地,所述第二強度探測器用于探測所述第二波分復用器采集的波長為λ3的射頻信號,并將探測得到的射頻信號SB1傳輸給所述第三帶通濾波器,其中,所述第一輔助光信號的波長為λ3;[0039]所述第三帶通濾波器用于對射頻信號SB1進行濾波處理,并將濾波后的射頻信號SB1傳輸給所述第三強度調(diào)制器和所述第四強度調(diào)制器;[0040]所述第三強度調(diào)制器用于將射頻信號SB1調(diào)制在所述第二輔助光源發(fā)出的第二輔助光信號上,并將調(diào)制得到的同步信號光傳遞給所述第二波分復用器,從而將其傳輸給所述第一終端;[0041]所述第四強度調(diào)制器用于將射頻信號SB1調(diào)制在第三分束光信號上,并將調(diào)制后的第三分束光信號傳遞給所述耦合器;[0042]所述耦合器用于對所述第二波分復用器采集的矯正光信號和調(diào)制后的第三分束光信號進行耦合,并將得到的耦合光信號傳遞給所述反饋模塊;[0043]所述反饋模塊用于根據(jù)所述耦合光信號生成控制信號,并將所述控制信號傳輸給所述第二信號光源。[0044]可選地,所述反饋模塊包括依次連接的大帶寬強度探測器、功率放大器、第四低通濾波器以及處理器;[0045]所述大帶寬強度探測器的輸入端連接于所述耦合器的輸出端,所述處理器的輸出端連接于所述第二信號光源的控制端;[0046]所述大帶寬強度探測器用于對探測所述耦合光信號,并將得到的雜散射頻信號SB2傳輸給所述功率放大器;8[0047]所述功率放大器用于對接收到的射頻信號進行放大處理,并將放大處理后的射頻信號傳輸給所述第四低通濾波器;[0048]所述第四低通濾波器用于對接收到的射頻信號進行低通濾波,并將得到的低頻雜散信號傳輸給所述處理器;[0049]所述處理器用于根據(jù)所述低頻雜散信號,生成控制信號,并將所述控制信號傳輸給所述第二信號光源。[0050]可選地,所述第一量子態(tài)調(diào)制模塊和所述第二量子態(tài)調(diào)制模塊均包括依次連接的相位調(diào)制器、幅度調(diào)制器以及光衰減器。[0051]第二方面,本發(fā)明實施例提供一種頻率同步實現(xiàn)方法,應用于上述的TF-QKD系統(tǒng),所述方法包括:[0052]第一分束器對第一信號光源所發(fā)出的光信號分束,并將第一分束光信號傳輸給同步系統(tǒng)發(fā)端;[0053]同步系統(tǒng)發(fā)端根據(jù)第一分束光信號生成矯正光信號,并將矯正光信號傳輸給同步系統(tǒng)收端;[0054]第二分束器對第二信號光源所發(fā)出的光信號分束,并將第三分束光信號傳輸給同步系統(tǒng)收端;[0055]同步系統(tǒng)收端根據(jù)矯正光信號和第三分束光信號,生成控制信號,并將控制信號傳輸給第二信號光源,控制其進行頻率調(diào)節(jié),以使第二信號光源與第一信號光源實現(xiàn)頻率同步。[0056]相對于現(xiàn)有技術,本發(fā)明實施例所提供的一種TF-QKD系統(tǒng)與頻率同步實現(xiàn)方法,第一分束器對第一信號光源所發(fā)出的光信號分束,并將第一分束光信號傳輸給同步系統(tǒng)發(fā)端,同步系統(tǒng)發(fā)端生成矯正光信號,將其傳輸給同步系統(tǒng)收端;第二分束器將第二信號光源對應的第三分束光信號傳輸給同步系統(tǒng)收端;同步系統(tǒng)收端根據(jù)矯正光信號和第三分束光信號,生成控制信號,并將控制信號傳輸給第二信號光源,控制其進行頻率調(diào)節(jié),以使第二信號光源與第一信號光源實現(xiàn)頻率同步。不需要外部提供的鎖頻參考光,直接以第一終端中第一信號光源所發(fā)出的光信號的頻率作為基準,對第二信號光源進行控制,使其頻率與[0057]為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點能更明顯易懂,下文特舉較佳實施例,并配合附圖說明[0058]為了更清楚地說明本發(fā)明實施例的技術方案,下面將對實施例中所需要使用的附圖作簡單地介紹,應當理解,以下附圖僅示出了本發(fā)明的某些實施例,因此不應被看作是對范圍的限定,對于本領域普通技術人員來講,在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下,還可以根據(jù)這些附圖獲得其它相關的附圖。[0059]圖1為本發(fā)明實施例提供的TF-QKD系統(tǒng)的結構示意圖。[0060]圖2為本發(fā)明實施例提供的同步系統(tǒng)發(fā)端的結構示意圖。[0061]圖3為本發(fā)明實施例提供的同步系統(tǒng)收端的結構示意圖。9具體實施方式[0062]為使本發(fā)明實施例的目的、技術方案和優(yōu)點更加清楚,下面將結合本發(fā)明實施例中的附圖,對本發(fā)明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述,顯然,所描述的實施例是本發(fā)明一部分實施例,而不是全部的實施例。通常在此處附圖中描述和示出的本發(fā)明實施例的組件可以以各種不同的配置來布置和設計。[0063]因此,以下對在附圖中提供的本發(fā)明的實施例的詳細描述并非旨在限制要求保護的本發(fā)明的范圍,而是僅僅表示本發(fā)明的選定實施例?;诒景l(fā)明中的實施例,本領域普通技術人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例,都屬于本發(fā)明保護的范[0064]應注意到:相似的標號和字母在下面的附圖中表示類個附圖中被定義,則在隨后的附圖中不需要對其進行進一步定義和解釋。同時,在本發(fā)明的[0065]需要說明的是,在本文中,諸如第一和第二等之類的關系術語僅僅用來將一個實體或者操作與另一個實體或操作區(qū)分開來,而不一定要求或者暗示這些實體或操作之間存非排他性的包含,從而使得包括一系列要素的過程、方法、物品或者設備不僅包括那些要素,而且還包括沒有明確列出的其他要素,或者是還包括為這種過程、方法、物品或者設備包括所述要素的過程、方法、物品或者設備中還存在另外的相同要素。置關系為基于附圖所示的方位或位置關系,或者是該發(fā)明產(chǎn)品使用時慣常擺放的方位或位置關系,僅是為了便于描述本發(fā)明和簡化描述,而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構造和操作,因此不能理解為對本發(fā)明的限制。機械連接,也可以是電連接;可以是直接相連,也可以通過中間媒介間接相連,可以是兩個元件內(nèi)部的連通。對于本領域的普通技術人員而言,可以具體情況理解上述術語在本發(fā)明中的具體含義。[0068]下面結合附圖,對本發(fā)明的一些實施方式作詳細說明。在不沖突的情況下,下述的實施例及實施例中的特征可以相互組合。[0069]為了解決TF-QKD系統(tǒng)中的頻率同步所存在的復雜性、高成本等缺陷,本發(fā)明實施例提供了一種TF-QKD系統(tǒng)與頻率同步實現(xiàn)方法,保證在高精度實現(xiàn)TF-QKD通信收發(fā)端頻率同步的條件下降低系統(tǒng)成本,為未來產(chǎn)業(yè)中大規(guī)模應用TF-QKD提供技術基礎。[0070]請參考圖1,圖1為本發(fā)明實施例提供的TF-QKD系統(tǒng)的結構示意圖。TF-QKD系統(tǒng)包括第一終端和第二終端,第一終端和第二終端光纖通信連接。[0071]第一終端包括第一信號光源、第一分束器以及同步系統(tǒng)發(fā)端,其中,第一信號光源的輸出端連接于第一分束器的輸入端,第一分束器的第一輸出端連接于同步系統(tǒng)發(fā)端的輸[0072]第二終端包括第二信號光源、第二分束器以及同步系統(tǒng)收端,其中,同步系統(tǒng)收端通過光纖與同步系統(tǒng)發(fā)端連接,同步系統(tǒng)收端的輸出端連接于第二信號光源的控制端,第二信號光源的輸出端連接于第二分束器的輸入端,第二分束器的第一輸出端連接于同步系統(tǒng)收端的輸入端。[0073]第一分束器用于對第一信號光源所發(fā)出的光信號分束,并將第一分束光信號傳輸給同步系統(tǒng)發(fā)端。[0074]同步系統(tǒng)發(fā)端用于根據(jù)第一分束光信號生成矯正光信號,并將矯正光信號傳輸給同步系統(tǒng)收端。[0075]第二分束器用于對第二信號光源所發(fā)出的光信號分束,并將第三分束光信號傳輸給同步系統(tǒng)收端。[0076]同步系統(tǒng)收端用于根據(jù)矯正光信號和第三分束光信號,生成控制信號,并將控制信號傳輸給第二信號光源,控制其進行頻率調(diào)節(jié),以使第二信號光源與第一信號光源實現(xiàn)頻率同步。[0077]在本發(fā)明實施例通道的TF-QKD系統(tǒng)中,不需要外部提供的鎖頻參考光,直接以第一終端中第一信號光源所發(fā)出的光信號的頻率作為基準,通過同步系統(tǒng)發(fā)端將其傳遞至第二終端;在第二終端經(jīng)過同步系統(tǒng)收端將其接受,并通過第二終端內(nèi)部運行生成反饋控制信號傳遞至第二終端中的第二信號光源,對其進行負反饋控制,使其頻率與發(fā)端信號光源保持同步。創(chuàng)新性地省去了鎖頻參考光生成裝置,直接在第一終端與第二終端集成同步系[0078]請繼續(xù)參考圖1,在一種可選的實施方式中,TF-QKD系統(tǒng)還包括第三終端,第一終端、第二終端以及第三終端彼此間分別光纖通信連接。[0079]第一終端還包括第一量子態(tài)調(diào)制模塊,第一分束器的第二輸出端連接于第一量子態(tài)調(diào)制模塊的輸入端,第一量子態(tài)調(diào)制模塊的輸出端連接于第三終端。[0080]第二終端還包括第二量子態(tài)調(diào)制模塊,第二分束器的第二輸出端連接于第二量子態(tài)調(diào)制模塊的輸入端,第二量子態(tài)調(diào)制模塊的輸出端連接于第三終端。[0081]在第二信號光源與第一信號光源實現(xiàn)頻率同步的情況下,第一分束器還用于對將第二分束光信號(與第一分束光信號對應)傳輸給第一量子態(tài)調(diào)制模塊。[0082]第一量子態(tài)調(diào)制模塊用于對第二分束光信號進行調(diào)制,并將得到的第一調(diào)制信號發(fā)送給第三終端。[0083]在第二信號光源與第一信號光源實現(xiàn)頻率同步的情況下,第二分束器還用于對第二信號光源所發(fā)出的光信號分束,并將第四分束光信號(與第三分束光信號對應)傳輸給第二量子態(tài)調(diào)制模塊。[0084]第二量子態(tài)調(diào)制模塊用于對第四分束光信號進行調(diào)制,并將得到的第二調(diào)制信號發(fā)送給第三終端;[0085]第三終端用于根據(jù)第一調(diào)制信號和第二調(diào)制信號,確定第一信號光源與第二信號光源之間的干涉結果(在干涉結果正確時,表示二者完成量子糾纏,可以進行量子密鑰協(xié)[0086]在頻率和相位均同步的情況下,若干涉結果正確,第一終端與第二終端可以進行量子密鑰協(xié)商。[0087]當然地,在第二信號光源與第一信號光源實現(xiàn)頻率未同步的情況下,第一分束器了一種可選的實施方式,請參考圖2,圖2為本發(fā)明實施例提供的同步系統(tǒng)發(fā)端的結構示意[0090]射頻信號發(fā)生器的輸出端分別與二分頻器的輸入端、下變頻器的第一輸入端連[0094]射頻信號發(fā)生器用于生成射頻信號SAo,并將射頻信號SAo傳輸給二分頻器和下[0102]下變頻器用于利用射頻信號SA2對射頻信號SAO進行下變頻處理,并將得到的射[0111]第一強度調(diào)制器用于(通過強度調(diào)制的方式)將射[0116]混頻器用于對射頻信號SAO和射頻信號SA2進行混頻,并將混頻信號傳輸給第二[0117]第二帶通濾波器用于對混頻信號進行下邊帶濾波(濾除其中的中的上邊帶信號),[0123]第四強度調(diào)制器的輸入端連接于第二分束器的第一輸出端(圖中未示出),第四強[0128]第三帶通濾波器用于對射頻信號SB1進行濾波處理,并將濾波后的射頻信號SB1[0129]第三強度調(diào)制器用于(通過強度調(diào)制的方式)將射頻信號SB1調(diào)制在第二輔助光源會附加經(jīng)由第二終端至第一終端傳輸過程中的所累積的相位誤差,因此信號的表達形式[0131]SA2,αcos[(wo一WA2)t+(φo-4A2與射頻信號SB?同頻同相。[0141]第四強度調(diào)制器用于(通過強度調(diào)制的方式)將射頻信號SB1調(diào)[0143]反饋模塊用于根據(jù)耦合光信號生成控制信號,并將控制信號傳輸給第二信號光[0149]處理器用于根據(jù)低頻雜散信號(結合負反饋調(diào)節(jié)算法),生成控制信號SB3,并將控,還能獲得由于光源不同步所導致的射頻雜散信號,其主要頻譜成分包括|f2-f?|、。隨第二信號光源與第一信號光源頻率差逐漸縮小,是通用處理器,包括中央處理器(CentralProcessingUnit,簡稱CPU)、網(wǎng)絡處理器可編程門陣列(Field-ProgrammableGateA[0153]本發(fā)明實施例還提供了一種頻率同步實現(xiàn)方法,可以但不限定應用于上述的TF-[0154]S101,
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