1.一種用于量子密鑰分配系統(tǒng)中自適應(yīng)光纖長度的延時(shí)補(bǔ)償方法,實(shí)現(xiàn)該方法的裝置包括發(fā)送端、接收端以及位于兩者之間的單根光纖,所述發(fā)送端包括:處理器、定時(shí)器、經(jīng)典光激光器、同步光激光器、量子光激光器、電控衰減器、波分復(fù)用器和經(jīng)典光光探測器,其特征在于,所述方法包括以下步驟:
1) 光纖信道測距:
a)開啟發(fā)送端和接收端的定時(shí)器,
b)所述發(fā)送端利用經(jīng)典光激光器發(fā)送一組光數(shù)據(jù),在發(fā)送數(shù)據(jù)的同時(shí),對發(fā)送端定時(shí)器進(jìn)行采樣,記時(shí)間為T1;
c) 接收端接收到這一組數(shù)據(jù)時(shí),對接收端定時(shí)器進(jìn)行采樣,記時(shí)間為T2;
d)接收端對進(jìn)入信號(hào)進(jìn)行解析、封包,再回傳一組數(shù)據(jù)給發(fā)送端,并在發(fā)送的同時(shí),對接收端定時(shí)器進(jìn)行采樣,記時(shí)間為T3;
e)發(fā)送端接收到回傳數(shù)據(jù)時(shí),再次對發(fā)送端定時(shí)器進(jìn)行采樣,記時(shí)間為T4;
f)根據(jù)公式:,計(jì)算經(jīng)典光在信道上的傳播時(shí)間:
g)根據(jù)公式:,計(jì)算該單根光纖信道的長度L,其中,C為光在真空的光速;
2)延時(shí)計(jì)算及補(bǔ)償:
h)根據(jù)色散系數(shù)公式,計(jì)算出1550nm波段范圍的色散系數(shù)M,其中,所述M0為-0.095,λ0是零色散波長,光纖中λ0為1300nm;
i)根據(jù)公式,計(jì)算同步光和量子光在該光纖中的傳播時(shí)間的差值,其中所述λ1為同步光波長,λ2為量子光波長,
j)將同步光和量子光的傳播時(shí)間差,加載到同步光的通路,使得同步光與緊隨其后的量子光的間距補(bǔ)償結(jié)果為:T1’= T1+ΔT,同步光與前一次的量子光的間距補(bǔ)償結(jié)果為:T3’= T3-ΔT,其中,T1’和T3’分別為補(bǔ)償后的時(shí)間。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法,其特征在于,在所述測距之前,還包括經(jīng)典光握手連接階段,其中,調(diào)節(jié)發(fā)送端電控衰減器的衰減,使得在發(fā)送最小的光功率的條件下,接收端誤碼率低于10-6。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法,其特征在于,在所述延時(shí)計(jì)算及補(bǔ)償之后,還包括測試階段,通過查看此時(shí)系統(tǒng)誤碼率或測試接收端單光子探測器的暗計(jì)數(shù),來測試補(bǔ)償?shù)男Ч?/p>
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法,其特征在于,測試接收端單光子探測器的暗計(jì)數(shù)時(shí),關(guān)掉量子光激光器,僅發(fā)送同步光,判斷計(jì)數(shù)是否與單光子探測器的暗計(jì)數(shù)相同。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法,其特征在于,發(fā)送端利用經(jīng)典光激光器發(fā)送一組光數(shù)據(jù)為用于測距請求的以太網(wǎng)包,所述以太網(wǎng)包僅攜帶標(biāo)識(shí)測距請求類型的信息;所述接收端回傳的一組數(shù)據(jù)為用于應(yīng)答的測距返回包,該返回包攜帶標(biāo)識(shí)測距應(yīng)答類型的信息。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法,其特征在于,所述步驟d)的回傳數(shù)據(jù)中包括接收端定時(shí)器的兩次采樣結(jié)果T3和T2的差值。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法,其特征在于,所述步驟j)中,通過FPGA的觸發(fā)時(shí)鐘相移,或通過外部延時(shí)芯片的方式,加載到同步光的通路。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法,其特征在于,所述處理器為FPGA。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法,其特征在于,第一次運(yùn)行量子密鑰分配設(shè)備時(shí),先由FPGA進(jìn)行光纖測距,然后將數(shù)據(jù)記錄在FLASH中,并根據(jù)不同光纖長度在發(fā)送端調(diào)整同步光、量子光的延時(shí),對其進(jìn)行相位補(bǔ)償。