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CN113141209A - 用于在量子通信系统的发射端中检测强光的装置 - Google Patents

用于在量子通信系统的发射端中检测强光的装置 Download PDF

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CN113141209A
CN113141209A CN202110682548.9A CN202110682548A CN113141209A CN 113141209 A CN113141209 A CN 113141209A CN 202110682548 A CN202110682548 A CN 202110682548A CN 113141209 A CN113141209 A CN 113141209A
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CN
China
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light
port
communication system
quantum communication
quantum
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Withdrawn
Application number
CN202110682548.9A
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English (en)
Inventor
陈柳平
王其兵
王林松
范永胜
万相奎
王哲
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Guokaike Quantum Technology Beijing Co Ltd
Original Assignee
Guokaike Quantum Technology Beijing Co Ltd
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Publication date
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    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B10/00—Transmission systems employing electromagnetic waves other than radio-waves, e.g. infrared, visible or ultraviolet light, or employing corpuscular radiation, e.g. quantum communication
    • H04B10/07—Arrangements for monitoring or testing transmission systems; Arrangements for fault measurement of transmission systems
    • H04B10/075—Arrangements for monitoring or testing transmission systems; Arrangements for fault measurement of transmission systems using an in-service signal
    • H04B10/079—Arrangements for monitoring or testing transmission systems; Arrangements for fault measurement of transmission systems using an in-service signal using measurements of the data signal
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Abstract

本发明提供用于在量子通信系统的发射端中检测强光的装置，所述装置包括：激光器；光源驱动单元，被配置为驱动激光器输出光脉冲；光学编码单元，被配置为使用激光器输出的光脉冲制备包括待传送信息的量子光；环形器，包括第一端口、第二端口和第三端口并且被配置为将从第一端口入射的量子光传送到第二端口以发射给与所述发射端对应的接收端同时将从第二端口入射的外部强光传送到第三端口；光电检测器，被配置为对从第三端口输出的外部强光的入射光光强进行检测；以及控制器，被配置为响应于检测到的入射光光强达到参考阈值而针对量子通信系统执行预定保护操作。本发明所提供的装置能够有效地检测出量子通信系统的发射端中可能存在的攻击光。

Description

用于在量子通信系统的发射端中检测强光的装置
技术领域
本发明涉及量子通信技术领域，尤其涉及用于在量子通信系统（诸如，量子密钥分发系统）的发射端中检测强光的装置。
背景技术
目前，量子通信系统在运行过程中仍然会受到来自外部的各种攻击，例如，量子通信系统的发射端可能会受到来自外部的特洛伊木马攻击，这种攻击通过向发射端注入强光进行注入锁定来获取到发射端的光学编码信息，这不仅会导致光学编码信息被泄露给攻击方，而且还会对量子通信系统中所使用的各种器件、电路造成损坏。
发明内容
本发明的目的在于提供用于在量子通信系统的发射端中检测强光的装置。
根据本发明的一方面，提供一种用于在量子通信系统的发射端中检测强光的装置，所述装置包括：激光器；光源驱动单元，被配置为驱动激光器输出光脉冲；光学编码单元，被配置为使用激光器输出的光脉冲制备包括待传送信息的量子光；环形器，包括第一端口、第二端口和第三端口，并且被配置为将从第一端口入射的量子光传送到第二端口以发射给与所述发射端对应的接收端，同时将从第二端口入射的外部强光传送到第三端口；光电检测器，被配置为对从第三端口输出的外部强光的入射光光强进行检测，以得到外部强光所对应的电信号；以及控制器，被配置为响应于外部强光所对应的电信号达到参考阈值而针对所述量子通信系统执行预定保护操作。
根据本发明的一个实施例，所述装置还包括：模数转换单元，被配置为将检测到的入射光光强从模拟信号转换为数字信号，并将转换的数字信号反馈至控制器。
根据本发明的一个实施例，预定保护操作包括以下操作中至少一者：输出外部强光攻击警告；关断光源驱动单元；上报给网管系统；以及停止量子通信系统的运行。
根据本发明的一个实施例，外部强光所对应的电信号由功率或电压来表征。
本发明所提供的用于在量子通信系统的发射端中检测强光的装置不仅能够有效地检测出量子通信系统的发射端中可能存在的攻击光，避免量子通信系统继续受到攻击或损坏，而且还能够对量子通信系统中所使用的各种器件起到有效的保护作用。
附图说明
通过下面结合附图进行的描述，本发明的上述目的和特点将会变得更加清楚。
图1示出了根据本发明的示例性实施例的用于在量子通信系统的发射端中检测强光的装置的示意图。
图2示出了根据本发明的示例性实施例的用于在量子通信系统的发射端中检测强光的装置的另一示意图。
具体实施方式
下面，将参照附图来详细说明本发明的实施例。
图1示出了根据本发明的示例性实施例的用于在量子通信系统的发射端中检测强光的装置的示意图。
参照图1，根据本发明的示例性实施例的用于在量子通信系统的发射端中检测强光的装置至少可包括激光器101、光源驱动单元102、光学编码单元103、环形器104、光电检测器105和控制器106（诸如，但不限于，FPGA等）。
在图1所示的用于在量子通信系统的发射端中检测强光的装置中，光源驱动单元102可被配置为驱动激光器102输出光脉冲，光学编码单元103可被配置为使用激光器101输出的光脉冲制备包括待传送信息的量子光，环形器104可包括第一端口1、第二端口2和第三端口3并且可被配置为将从第一端口1入射的量子光传送到第二端口2以发射给与发射端对应的接收端（未示出），同时将从第二端2口入射的外部强光传送到第三端口3，光电检测器105可被配置为对从第三端口3输出的外部强光的入射光光强进行检测以得到外部强光所对应的电信号，控制器106可被配置为响应于外部强光所对应的电信号达到参考阈值而针对量子通信系统执行预定保护操作。
在图1所示的用于在量子通信系统的发射端中检测强光的装置中，预定保护操作可包括，但不限于，以下操作中的一者或它们的组合：输出外部强光攻击警告、关断光源驱动单元、上报给网管系统以及停止量子通信系统的运行。外部强光所对应的电信号可由诸如，但不限于，功率或电压来表征。
因此，图1所示的用于在量子通信系统的发射端中检测强光的装置不仅能够有效地检测出量子通信系统的发射端中可能存在的各种攻击光，避免量子通信系统受到攻击或破坏，而且还能够对量子通信系统中所使用的各种器件和电路起到保护作用。
图2示出了根据本发明的示例性实施例的用于在量子通信系统的发射端中检测强光的装置的另一示意图。
参照图2，根据本发明的示例性实施例的用于在量子通信系统的发射端中检测强光的装置除了包括激光器101、光源驱动单元102、光学编码单元103、环形器104、光电检测器105和控制器106之外，还可包括模数转换单元107，模数转换单元107可被配置为将检测到的入射光光强达从模拟信号转换为数字信号，并将转换的数字信号反馈至控制器106，使得控制器106识别出外部强光的入射光光强的大小。控制器106可将转换的数字信号与参考阈值进行比较，以确定是否对量子通信系统执行上述预定保护操作。
应当理解，尽管图2示出了经由单独的模数转换单元使得控制器响应于外部强光所对应的电信号达到参考阈值而针对量子通信系统执行预定保护操作的示例，但是该示例仅仅是示意性的，本发明并不限于此，模数转换单元也可被集成到控制器中使得控制器响应于外部强光所对应的电信号达到参考阈值而针对量子通信系统执行预定保护操作。
在示例中，外部强光所对应的电信号可由功率来表征，也可由电压来表征。在采用电压来表征外部强光所对应的电信号的情况下，弱光（诸如，量子光）所对应的电信号通常为0.5伏，而外部强光所对应的电信号可高于弱光所对应的电信号，因此，参考阈值可设置为比0.5伏大（例如，但不限于，1.0伏）。如图2所示，控制器106可将外部强光所对应的电信号与参考阈值进行比较，当外部强光所对应的电信号高于参考阈值或者在一段时间内持续地高于参考阈值时，控制器106可针对量子通信系统执行预定保护操作，诸如，如前所述的以下操作中的一者或它们的组合：输出外部强光攻击警告、关断光源驱动单元、上报给网管系统以及停止量子通信系统的运行。
可以看出，上述实施过程能够有效地防御来自外部的强光对量子通信系统的攻击，以使得量子通信系统的运行得到安全保障。
尽管已参照优选实施例表示和描述了本申请，但本领域技术人员应该理解，在不脱离由权利要求限定的本申请的精神和范围的情况下，可以对这些实施例进行各种修改和变换。

Claims (4)

1.一种用于在量子通信系统的发射端中检测强光的装置，其特征在于，所述装置包括：
激光器；
光源驱动单元，被配置为驱动激光器输出光脉冲；
光学编码单元，被配置为使用激光器输出的光脉冲制备包括待传送信息的量子光；
环形器，包括第一端口、第二端口和第三端口，并且被配置为将从第一端口入射的量子光传送到第二端口以发射给与所述发射端对应的接收端，同时将从第二端口入射的外部强光传送到第三端口；
光电检测器，被配置为对从第三端口输出的外部强光的入射光光强进行检测，以得到外部强光所对应的电信号；以及
控制器，被配置为响应于外部强光所对应的电信号达到参考阈值而对所述量子通信系统执行预定保护操作。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：
模数转换单元，被配置为将检测到的入射光光强从模拟信号转换为数字信号，并将转换的数字信号反馈至控制器。
3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，预定保护操作包括以下操作中至少一者：
输出外部强光攻击警告；
关断光源驱动单元；
上报给网管系统；以及
停止量子通信系统的运行。
4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，外部强光所对应的电信号由功率或电压来表征。
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SE01 Entry into force of request for substantive examination
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