Устройство квантовой коммуникации, устойчивое к длинноволновому оптическому зондированию модуляторов Российский патент 2023 года по МПК H04L9/10 H04B10/85 

Настоящее изобретение относится к технике оптической связи, а именно к системам фотонной квантовой связи.

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»).

Волоконно-оптические элементы, введенные в оптическую схему данного устройства, защищают систему от оптического зондирования только в телекоммуникационном спектральном диапазоне.

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.

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.

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.

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.

Изобретение относится к технике оптической связи, а именно к системам фотонной квантовой связи. Технический результат заключается в невосприимчивости устройства квантовой связи к оптическому зондированию модуляторов длинноволновым излучением благодаря тому, что в состав устройства введен пассивный элемент - волоконная намотка, ослабляющая излучение в диапазоне длин волн 1800-2100 нм не менее чем на 50 дБ. При этом устройство практически не вносит потерь мощности излучения на телекоммуникационной длине волны 1550 нм. Устройство квантовой коммуникации содержит блок отправителя, включающий в себя источник когерентного излучения (1), волоконный оптический изолятор (2), фазовый модулятор (3), перестраиваемый волоконный оптический аттенюатор (4), пассивный волоконный оптический аттенюатор (5), волоконный оптический изолятор (6), одномодовое оптическое волокно, намотанное на катушку с радиусом 12 мм (7), и блок получателя, содержащий одномодовое оптическое волокно, намотанное на катушку с радиусом 12 мм (9), фазовый модулятор (10), волоконный спектральный фильтр (11). 1 ил.

Устройство квантовой коммуникации, устойчивое к длинноволновому оптическому зондированию модуляторов, содержащее блок отправителя, включающий в себя соединенные посредством волоконно-оптического тракта источник когерентного излучения, оптический волоконный изолятор, подключенный к источнику когерентного излучения, фазовый модулятор, подключенный к волоконному оптическому изолятору, перестраиваемый волоконный оптический аттенюатор, подключенный к фазовому модулятору, пассивный волоконный оптический аттенюатор, подключенный к перестраиваемому волоконному оптическому аттенюатору, волоконный оптический изолятор, подключенный к пассивному волоконному оптическому аттенюатору, и одномодовое оптическое волокно, намотанное на катушку с радиусом 12 мм, подключенное к волоконному оптическому изолятору, а также блок получателя, состоящий из одномодового оптического волокна, намотанного на катушку с радиусом 12 мм, подключенного к квантовому каналу связи, фазового модулятора, подключенного к волоконной намотке, и волоконного спектрального фильтра, подключенного к фазовому модулятору.