一种偏振调节模块、发射机及接收机的制作方法

1.本技术涉及量子通信设备技术领域，具体涉及一种偏振调节模块、发射机及接收机。

背景技术：

2.量子密钥分发(qkd)利用海森堡不确定性原理和未知量子态不可克隆原理来发现窃听的存在，理论上确保了信息的无条件安全性。在实际应用中，qkd利用这一原理，可使事先没有共享秘密信息建立通信密钥，再采用香农已证明的“一次一密”密码通信，即可保证双方的通信安全。
3.qkd通过量子密钥发射机和量子密钥接收机实现量子密钥的分发，量子密钥发射机用于根据得到的量子随机数制备量子态，并将量子态发送至量子密钥接收机；量子密钥接收机用于接收量子态，并对接收的量子态进行解码。目前主流的量子态分发方案有偏振态、相位态、时间态等方案，其中偏振态分发方案具有接收端插损低、成本低且结构简单的优势，为量子通信编码方式研究的一大热点。
4.偏振态分发方案的编解码需要通过挤压型偏振控制器实现，现有的挤压型偏振控制器通常由三个及以上的挤压器组成，通过挤压光纤对光的偏振方向进行改变，从而实现偏振态的调制和解调。然而为了实现精确的偏振调节，现有的挤压型偏振控制器还需要单独设置有盘纤板用于收容光纤，因此导致其结构不够紧凑、体积较大。

技术实现要素：

5.本技术提供一种偏振调节模块、发射机及接收机，以解决现有的挤压型偏振控制模块不够紧凑、体积较大的问题。
6.本技术第一方面提供一种偏振调节模块，该偏振调节模块包括外壳和挤压单元；
7.所述外壳包括壳体和上盖，所述壳体内部设置有盘纤通道、挤压通道和挤压槽；
8.其中所述盘纤通道用于收容光纤，所述挤压槽用于放置和固定所述挤压单元，所述挤压通道与所述挤压槽连通，光纤通过所述挤压通道放置在所述挤压单元中。
9.优选地，所述盘纤通道和挤压通道曲面处的弯曲半径大于光纤的曲率半径。
10.优选地，所述盘纤通道上方还设置有线卡，用于固定光纤。
11.优选地，所述挤压单元包括挤压装置和固定装置，所述固定装置通过螺栓或者卡扣固定在壳体上，所述固定装置用于将所述挤压装置紧贴在所述挤压槽中。
12.优选地，所述挤压装置包括底座、挤压器和控制接口，所述挤压器至少设置有三个，依次并排且同轴的装配在所述底座上，所述控制接口位于远离固定装置的一侧。
13.优选地，所述上盖的侧面设置槽孔和盖板，所述槽孔和所述盖板形成控制线走线槽，用于穿过连接所述挤压器的控制线，所述控制线盖板通过螺栓或者卡扣固定正在所述上盖的上表面。
14.优选地，所述外壳还设置有光纤通孔，所述光纤通孔与所述槽孔位于同一侧。
15.优选地，所述光纤通孔与所述槽孔均设置有密封胶。
16.本技术第二方面提供一种发射机，该发射机采用上述任意一项所述的偏振调节模块进行偏振态调制。
17.本技术第三方面提供一种接收机，该接收机采用上述任意一项所述的偏振调节模块进行偏振态解调。
18.由以上方案可知，本技术相比于现有技术而言，本技术具有以下优势：
19.本技术提供的偏振调节模块包括外壳和挤压单元；所述外壳包括壳体和上盖，所述壳体内部设置有盘纤通道、挤压通道和挤压槽；其中所述盘纤通道用于收容光纤，所述挤压槽用于放置和固定所述挤压单元，所述挤压通道与所述挤压槽连通，光纤通过所述挤压通道放置在所述挤压单元中。由此可知本技术利用壳体的空间，设置有挤压槽和盘纤通道，将挤压单元固定在所述外壳内，并利用盘纤通道对光纤收容，从而将挤压单元和盘纤通道模块化集成在壳体中，具有结构紧凑、体积小的特点。
附图说明
20.为了更清楚地说明本技术的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
21.图1为本技术偏振调节模块的立视结构示意图；
22.图2为本技术壳体和挤压单元装配后的结构示意图；
23.图3为本技术壳挤压单元内部的立视结构示意图。
具体实施方式
24.为使本技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面根据所示的附图以及具体实施方式对本技术作进一步详细的说明。
25.本技术提供一种偏振调节模块，其结构可参阅图1-图3所示的结构示意图，该偏振调节模块包括外壳1和挤压单元2；所述外壳1包括壳体11和上盖12，所述壳体11内部设置有盘纤通道111、挤压通道112和挤压槽113，其中盘纤通道111用于收容光纤，盘纤通道111 弯曲处的弯曲半径大于光纤的曲率半径，若光纤弯折角度大于其光纤的曲率半径，将导致光纤的通信性能严重下降。此外为了提高对光纤的收容能力，盘纤通道111上方还设置有线卡，所述线卡的数量为四个及以上，且所述线卡在所述盘纤通道111上方均匀分布，即所述线卡根据靠着所述盘纤通道111的内侧边缘处均匀的设置。
26.所述挤压槽113用于放置和固定所述挤压单元2，所述挤压通道112与所述挤压槽113 连通，光纤通过所述挤压通道112放置在所述挤压单元2中。其中所述挤压通道112与所述盘纤通道111的弯曲处相切，可避免所述盘纤通道111与所述挤压通道112连接处光纤弯折。所述挤压槽113位于所述壳体11的中部两侧，所述挤压单元2固定在所述挤压槽113中，其固定方式可通过螺栓、卡扣、卡契等形式，其中优选的一种方式是所述挤压单元2包括挤压装置21和固定装置22，所述固定装置22通过螺栓或者卡扣固定在壳体11上，所述固定装置22用于将所述挤压装置21紧贴在所述挤压槽113中，且所述固定装置22的高度小于所述挤压装置21的高度，且所述固定装置22可上宽下窄，所述固定装置22的宽度与挤压装置 21
的宽度之和等于所述挤压槽113的宽度，可牢固的将挤压装置21固定在所述挤压槽113 内。使用时，光纤通过所述挤压通道112放入所述挤压单元2中，当需要调节光的偏振时，通过控制所述挤压单元2对光纤施加一定的应力，从而改变光的偏振方向。
27.由此可知本技术利用壳体11的空间，设置有挤压槽113和盘纤通道111，将挤压单元2 固定在所述外壳11内，并利用盘纤通道111对光纤收容，从而将挤压单元2和盘纤通道111 模块化集成在壳体中，具有结构紧凑、体积小的特点。
28.所述挤压装置21包括底座211、挤压器212和控制接口213，所述挤压器212至少设置有三个，依次并排且同轴的装配在所述底座211上，所述控制接口213位于远离固定装置22 的一侧。当所述挤压器212设置有三个时，每个挤压器212之间的夹角为120度，可选的所述挤压器212设置有四个、五个和六个等，若设置有六个挤压器212时，第一个挤压器与第二个挤压器之间的夹角为90度、第三个挤压器与第四个挤压器之间的夹角为90度、第五个挤压器与第六个挤压器之间的夹角为90度，第一个挤压器与第三个挤压器之间的夹角为 45度、第三个挤压器与第五个挤压器之间的夹角为45度、第一个挤压器与第五个挤压器之间的夹角为0度或者90度。以上实施例中无论设置几个挤压器，无论挤压器之间互为何种夹角，每个挤压器对光纤施加相同的预紧力。
29.为了方便偏振调节模块的装配，所述上盖12的侧面设置槽孔121和盖板122，所述槽孔 121和所述盖板形成控制线走线槽，用于穿过连接所述挤压器212的控制线，所述控制线盖板122通过螺栓或者卡扣固定正在所述上盖12的上表面。所述盘纤通道111的位置低于所述槽孔121的位置，所述槽孔121位于所述上盖12的侧面中部，位于壳体11中部两侧可各设置有一个所述挤压槽113，所述挤压单元2也可装设有两个，该另个所述挤压单元2的控制接口213均设置在向着所述外壳11中线的一侧，因此所述槽孔121位于所述上盖12的侧面中部可方便连接所述挤压器212的控制线走线。
30.除此之外，所述外壳1还设置有光纤通孔13，所述光纤通孔13与所述槽孔121位于同一侧。控制线与光纤的入口在同一侧，方便发射机或者接收机中的光纤和控制线连接到偏振调节模块上。为了保证偏振控制模块运行稳定，本技术的所述光纤通孔13与所述槽孔121均设置有密封胶，使得所述挤压单元2和光纤处于密闭的环境中，使其不易受到外界环境的影响。
31.本技术的第二方面提供一种发射机，该发射机采用上述任意一项所述的偏振调节模块进行偏振态调制，当需要根据随机数进行调节光的偏振态时，控制挤压单元2对光纤施加一个应力，从而得到所需的偏振态，完成偏振态编码，并发送至接收机。
32.本技术的第三方面提供一种接收机，该接收机采用上述任意一项所述的偏振调节模块进行偏振态解调，接收机完成偏振态的接收，并控制挤压单元2对光纤施加一个应力，从而对接收的偏振态进行解码，然后通信双方进行后处理，最终得到安全的量子密钥，完成量子密钥的分发。
33.以上结合具体实施方式和范例性实例对本技术进行了详细说明，不过这些说明并不能理解为对本技术的限制。本领域技术人员理解，在不偏离本技术精神和范围的情况下，可以对本技术技术方案及其实施方式进行多种等价替换、修饰或改进，这些均落入本技术的范围内。本技术的保护范围以所附权利要求为准。

技术特征：

1.一种偏振调节模块，其特征在于，该偏振调节模块包括外壳(1)和挤压单元(2)；所述外壳(1)包括壳体(11)和上盖(12)，所述壳体(11)内部设置有盘纤通道(111)、挤压通道(112)和挤压槽(113)；其中所述盘纤通道(111)用于收容光纤，所述挤压槽(113)用于放置和固定所述挤压单元(2)，所述挤压通道(112)与所述挤压槽(113)连通，光纤通过所述挤压通道(112)放置在所述挤压单元(2)中。2.根据权利要求1所述的偏振调节模块，其特征在于，所述盘纤通道(111)和挤压通道(112)曲面处的弯曲半径大于光纤的曲率半径。3.根据权利要求2所述的偏振调节模块，其特征在于，所述盘纤通道(111)上方还设置有线卡，用于固定光纤。4.根据权利要求1所述的偏振调节模块，其特征在于，所述挤压单元(2)包括挤压装置(21)和固定装置(22)，所述固定装置(22)通过螺栓或者卡扣固定在壳体(11)上，所述固定装置(22)用于将所述挤压装置(21)紧贴在所述挤压槽(113)中。5.根据权利要求4所述的偏振调节模块，其特征在于，所述挤压装置(21)包括底座(211)、挤压器(212)和控制接口(213)，所述挤压器(212)至少设置有三个，依次并排且同轴的装配在所述底座(211)上，所述控制接口(213)位于远离固定装置(22)的一侧。6.根据权利要求5所述的偏振调节模块，其特征在于，所述上盖(12)的侧面设置槽孔(121)和盖板(122)，所述槽孔(121)和所述盖板形成控制线走线槽，用于穿过连接所述挤压器(212)的控制线，所述控制线盖板(122)通过螺栓或者卡扣固定正在所述上盖(12)的上表面。7.根据权利要求6所述的偏振调节模块，其特征在于，所述外壳(1)还设置有光纤通孔(13)，所述光纤通孔(13)与所述槽孔(121)位于同一侧。8.根据权利要求7所述的偏振调节模块，其特征在于，所述光纤通孔(13)与所述槽孔(121)均设置有密封胶。9.一种发射机，其特征在于，该发射机采用权利要求1-8任意一项所述的偏振调节模块进行偏振态调制。10.一种接收机，其特征在于，该接收机采用权利要求1-8任意一项所述的偏振调节模块进行偏振态解调。

技术总结

本申请提供一种偏振调节模块、发射机及接收机，其中偏振调节模块包括外壳和挤压单元；所述外壳包括壳体和上盖，所述壳体内部设置有盘纤通道、挤压通道和挤压槽；其中所述盘纤通道用于收容光纤，所述挤压槽用于放置和固定所述挤压单元，所述挤压通道与所述挤压槽连通，光纤通过所述挤压通道放置在所述挤压单元中。由此可知本申请利用壳体的空间，设置有挤压槽和盘纤通道，将挤压单元固定在所述外壳内，并利用盘纤通道对光纤收容，从而将挤压单元和盘纤通道模块化集成在壳体中，具有结构紧凑、体积小的特点。积小的特点。积小的特点。