多用户波分复用QKD网络系统及其密钥分发与共享方法

摘要

本发明公开一种多用户波分复用量子密钥分发网络系统及其密钥分发与共享方法，系统包括Alice控制端、脉冲输送线路和Bob用户端。其密钥分发与共享方法包括密钥分发和共享两个阶段：Alice与多个Bob用户进行量子密钥分发与存储，并设定密钥优先权；Alice用优先权低的密钥加密优先权高的密钥成密文，然后将密文发送给优先权低的用户，此优先权低的用户使用优先权低的密钥对密文解密，获取优先权高的密钥。本发明的系统合理，操作方便，成本低，网络中各用户相对独立，保证单用户的密钥生成率稳定，不会随着用户的增加而减小，同时采用二级等差频率间隔的波长规划方案和精准的脉冲延时技术，消除不同用户之间脉冲的相互干扰。

主权项

一种多用户波分复用量子密钥分发网络系统，包括Alice控制端、脉冲输送线路和Bob用户端，Alice控制端通过脉冲输送线路与Bob用户端连接，其特征在于，所述Alice控制端包括多波长脉冲产生装置、环形器、耦合器、非平衡干涉仪以及两个多波长单光子探测装置；多波长脉冲产生装置输出的脉冲组经过环形器后，通过耦合器注入到非平衡干涉仪，非平衡干涉仪长臂上顺次包含有短延迟线、单一相位调制器和偏振分束器，非平衡干涉仪短臂接偏振分束器，一多波长单光子探测装置通过环形器接耦合器的输入端，另一多波长单光子探测装置接耦合器的耦合端；所述Bob用户端包括分束器、用于调制脉冲加载相位信息的上支路和用于为上支路提供参考信息和系统安全监控的下支路，Alice控制端中的偏振分束器通过脉冲输送线路接Bob用户端的分束器，分束器的输出端分别接上、下支路；所述上支路包括顺次连接的可变光衰减器、脉冲延时装置、光纤延迟线、相位调制器以及反射装置，分束器的上输出端接可变光衰减器；所述下支路包括顺次连接的可变光衰减器和经典探测器，分束器的下输出端接可变光衰减器。