首页 > 论文 > 中国激光 > 39卷 > 10期(pp:1018001--1)

基于旋光双反射结构的星载量子密钥系统精跟踪镜研究

Fine Tracking Mirror in Satellite-Based Quantum Key Distribution Based on Magneto-Optical Crystal and Two Mirrors

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摘要

提出了一种适用于星载量子密钥分发的偏振无关精跟踪反射结构,反射结构利用旋光晶体和两面材质相同的反射镜实现偏振态的自动补偿。仿真结果显示,普通的反射镜对于偏振态的影响极大,从量子误码率上来看,折射率为1.52的单面精跟踪反射镜将引入40%左右的误码率。而旋光双反射结构最大仅引入了0.25%的量子误码率,特别是在零偏转附近的量子误码率趋近于零。

Abstract

An optical polarization independence reflection structure applies to fine tracking mirror in satellite-based quantum key distribution is proposed. This structure is composed of magneto-optical crystal and two same mirrors. The results of simulation show that single mirror badly influences the polarization state. For the mirror with refractive index 1.52, the quantum bit error rate caused by mirror is 40%. The quantum bit error rate caused by polarization independence reflection structure is not more than 0.25%, particularly, it is approaching zero when the deflection is approaching zero.

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补充资料

中图分类号:O436

DOI:10.3788/cjl201239.1018001

所属栏目:量子光学

责任编辑:李文喆  信息反馈

基金项目:五院科技发展研究课题(2011WK11)资助课题。

收稿日期:2012-06-21

修改稿日期:2012-07-04

网络出版日期:--

作者单位    点击查看

赵顾颢:空军工程大学电讯工程学院, 陕西 西安 710077
赵尚弘:空军工程大学电讯工程学院, 陕西 西安 710077
幺周石:中国空间技术研究院西安分院, 陕西 西安 710000
蒙文:空军工程大学电讯工程学院, 陕西 西安 710077
王翔:空军工程大学电讯工程学院, 陕西 西安 710077
朱子行:空军工程大学电讯工程学院, 陕西 西安 710077
刘丰:中国空间技术研究院西安分院, 陕西 西安 710000

联系人作者:赵顾颢(zghlupin@163.com)

备注:赵顾颢(1986—),男,博士研究生,主要从事光通信技术和量子密钥等方面的研究。

【1】N. R. Zhou, L. J. Wang, L. H. Gong et al.. Quantum deterministic key distribution protocols based on teleportation and entanglement swapping[J]. Opt. Commun., 2011, 284(19): 4836~4842

【2】N. R. Zhou, L. J. Wang, J. Ding et al.. Quantum deterministic key distribution protocols based on the authenticated entanglement channel[J]. Phys. Scripta, 2010, 81(4): 045009

【3】Han Baobin, Pei Changxing, Liu Dan. Analysis of influence of magneto-optical effect on quantum key distribution system with phase coding[J]. Acta Optica Sinica, 2010, 30(11): 3328~3331
韩宝彬, 裴昌幸, 刘丹. 磁光效应对量子相位编码系统的影响分析[J]. 光学学报, 2010, 30(11): 3328~3331

【4】Peng Kunchi, Jia Xiaojun, Su Xiaolong et al.. Optical manipulations of quantum states with continuous variables[J]. Acta Optica Sinica, 2011, 31(9): 0900107
彭堃墀, 贾晓军, 苏晓龙 等. 连续变量量子态的光学操控[J]. 光学学报, 2011, 31(9): 0900107

【5】Chen Shuai, Wang Jindong, Zhong Pingping et al.. Influence of time jitter on quantum bit error rate of phase-coding quantum key distribution system[J]. Acta Optica Sinica, 2011, 31(7): 0727001
陈帅, 王金东, 钟平平 等. 时间抖动对相位编码量子密钥分发系统量子误码率的影响[J]. 光学学报, 2011, 31(7): 0727001

【6】M. Pfennigbauer, W. R. Leeb. Free-space optical quantum key distribution using intersatellite links[C]. CNES-Intersatellite Link Workshop, 2003. 1~9

【7】I. Marcikic, A. L. Linares, C. Kurtsiefer. Free-space quantum key distribution with entangled photons[J]. Appl. Phys. Lett., 2006, 89(10): 101122

【8】T. S. Manderbach, H. Weier, M. Fürst et al.. Experimental demonstration of free-space decoy-state quantum key distribution over 144 km[J]. Phys. Rev. Lett., 2007, 98(1): 010504

【9】P. Villoresi, T Jennewein, F. Tamburini et al.. Experimental verification of the feasibility of a quantum channel between space and Earth[J]. New J. Phys., 2008, 10(3): 033038

【10】R. Ursinetal, F. Tiefenbacher, T. S. Manderbach et al.. Entanglement-based quantum communication over 144 km[J]. Nature Phys., 2007, 3(7): 481~486

【11】Z. L. Yuan, B. E. Kardynal, A. W. Sharpe et al.. High speed single photon detection in the near infrared[J]. Appl. Phys. Lett., 2007, 91(4): 041114

【12】R. H. Hadfield, J. L. Habif, J. Schlafer et al.. Quantum key distribution at 1550 nm with twin superconducting single-photon detectors[J]. Appl. Phys. Lett., 2006, 89(24): 241129

【13】Zhang Liang, Wang Jianyu, Jia Jianjun et al.. Design and performance of fine tracking system based on CMOS for quantum communication[J]. Chinese J. Lasers, 2011, 38(2): 0205008
张亮, 王建宇, 贾建军 等. 基于CMOS的量子通信精跟踪系统设计及检验[J]. 中国激光, 2011, 38(2): 0205008

【14】Cai Wenqi, Chen Tengyun, Liang Hao et al.. Development of synchronized laser discriminator in quantum key distribution system[J]. Chinese J. Lasers, 2010, 37(3): 704~707
蔡文奇, 陈腾云, 梁昊 等. 量子密钥分发系统中同步激光甄别器的研制[J]. 中国激光, 2010, 37(3): 704~707

【15】J. M. Hilkert, D. L. Amil. Structural effects and techniques in precision pointing and tracking systems: a tutorial overview[C]. SPIE, 2010, 7696: 76961C

【16】Liao Yanbiao. Polarization Optics[M]. Beijing: Science Press, 1957. 28~30
廖延彪. 偏振光学[M]. 北京: 科学出版社, 1957. 28~30

【17】Zhengping Wang, Jinhui Shi, Shunling Ruan. Designs of infrared non-polarizing beam splitters[J]. Opt. & Laser Technol., 2007, 39(2): 394~399

【18】Gu Peifu, Zheng Zhenrong. Design of non-polarizing thin film edge filters[J]. J. Zhejiang University: Science A, 2006, 7(6): 1037~1040

【19】Xie Haiyan, Hu Hongzhang, Zhang Shengjia et al.. Study and fabrication of integrated optical polarization-independent reflector[J]. Chinese J. Lasers, 2003, 30(8): 691~694
谢海宴, 胡鸿璋, 张胜甲 等. 偏振无关集成光学模反射镜的研制[J]. 中国激光, 2003, 30(8): 691~694

【20】Chen Ligang, Hong Jin, Qiao Yanli et al.. Simulation study on depolarization for imperfect orthogonal mirrors[J]. Applied Optics, 2008, 29(4): 633~638
陈立刚, 洪津, 乔延利 等. 非理想正交反射镜消偏性能的模拟研究[J]. 应用光学, 2008, 29(4): 633~638

引用该论文

Zhao Guhao,Zhao Shanghong,Yao Zhoushi,Meng Wen,Wang Xiang,Zhu Zhihang,Liu Feng. Fine Tracking Mirror in Satellite-Based Quantum Key Distribution Based on Magneto-Optical Crystal and Two Mirrors[J]. Chinese Journal of Lasers, 2012, 39(10): 1018001

赵顾颢,赵尚弘,幺周石,蒙文,王翔,朱子行,刘丰. 基于旋光双反射结构的星载量子密钥系统精跟踪镜研究[J]. 中国激光, 2012, 39(10): 1018001

被引情况

【1】赵顾颢,赵尚弘,幺周石,蒙文,王翔,朱子行,刘丰. 旋光双反射结构的光子偏振态误差分析. 中国激光, 2013, 40(2): 218001--1

【2】张洪革,郝晨露,陈晨. 基于旋光-双反射结构的星载量子密钥分发精跟踪系统控制算法研究. 量子光学学报, 2014, 20(3): 192-196

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