泡沫覆盖不规则海面的空-水量子密钥分发

王潋; 周媛媛; 周学军; 张政; 陈霄

doi:doi:10.3788/AOS201838.1027002

光学学报, 2018, 38 (10): 1027002, 网络出版: 2019-05-09

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Air-Water Quantum Key Distribution on Irregular Sea Surface Covered with Foams

王潋 ^**周媛媛 ^*周学军 ^***张政陈霄

作者单位

海军工程大学电子工程学院, 湖北武汉 430033

图 & 表

图 1. 泡沫-不规则海面的复合模型

Fig. 1. Foam-irregular-sea-surface hybrid model

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图 2. 泡沫粒子结构

Fig. 2. Structure of foam particle

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图 3. 泡沫-不规则海面的光束传输示意图

Fig. 3. Schematic of beam transmission on foam-irregular-sea-surface

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图 4. 不规则海面的光束传输示意图

Fig. 4. Schematic of beam transmission on irregular sea surface

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图 5. 不同泡沫层厚度下光子退偏比与散射系数的关系曲线。(a)水平线偏振;(b) 45°线偏振

Fig. 5. Photon depolarization ratio versus scattering coefficient under different foam layer thicknesses. (a) Horizontal linear polarization; (b) 45° linear polarization

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图 6. 不同泡沫层厚度下光子保真度与散射系数的关系曲线。(a)水平线偏振;(b) 45°线偏振

Fig. 6. Photon fidelity versus scattering coefficient under different foam layer thicknesses. (a) Horizontal linear polarization; (b) 45° linear polarization

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图 7. 不同泡沫层厚度下偏振误码率与入射角间的关系

Fig. 7. Polarization error rate versus incident angle under different foam layer thicknesses

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图 8. 不同风速下QBER与传输距离间的关系

Fig. 8. QBER versus transmission distance under different wind speeds

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图 9. 不同泡沫层厚度下密钥生成率与传输距离间的关系

Fig. 9. Key generation rate versus transmission distance under different foam layer thicknesses

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表 1主要仿真参数

Table1. Main simulation parameters

Parameter	Value	Parameter	Value
ϕ	10°	Ω	2π(1-cos ϕ)
λ /nm	480	Δλ /nm	0.12
Δt /ns	35	Δt' /ps	200
A /cm²	30	η_B	0.3
I_dc /Hz	60	χ_c /m^-1	0.03

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王潋, 周媛媛, 周学军, 张政, 陈霄. 泡沫覆盖不规则海面的空-水量子密钥分发[J]. 光学学报, 2018, 38(10): 1027002. Lian Wang, Yuanyuan Zhou, Xuejun Zhou, Zheng Zhang, Xiao Chen. Air-Water Quantum Key Distribution on Irregular Sea Surface Covered with Foams[J]. Acta Optica Sinica, 2018, 38(10): 1027002.

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图 1. 泡沫-不规则海面的复合模型

Fig. 1. Foam-irregular-sea-surface hybrid model

图 2. 泡沫粒子结构

Fig. 2. Structure of foam particle

图 3. 泡沫-不规则海面的光束传输示意图

Fig. 3. Schematic of beam transmission on foam-irregular-sea-surface

图 4. 不规则海面的光束传输示意图

Fig. 4. Schematic of beam transmission on irregular sea surface

图 5. 不同泡沫层厚度下光子退偏比与散射系数的关系曲线。(a)水平线偏振;(b) 45°线偏振

Fig. 5. Photon depolarization ratio versus scattering coefficient under different foam layer thicknesses. (a) Horizontal linear polarization; (b) 45° linear polarization

图 6. 不同泡沫层厚度下光子保真度与散射系数的关系曲线。(a)水平线偏振;(b) 45°线偏振

Fig. 6. Photon fidelity versus scattering coefficient under different foam layer thicknesses. (a) Horizontal linear polarization; (b) 45° linear polarization

图 7. 不同泡沫层厚度下偏振误码率与入射角间的关系

Fig. 7. Polarization error rate versus incident angle under different foam layer thicknesses

图 8. 不同风速下QBER与传输距离间的关系

Fig. 8. QBER versus transmission distance under different wind speeds

图 9. 不同泡沫层厚度下密钥生成率与传输距离间的关系

Fig. 9. Key generation rate versus transmission distance under different foam layer thicknesses

表 1主要仿真参数

Table1. Main simulation parameters

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图 1. 泡沫-不规则海面的复合模型

Fig. 1. Foam-irregular-sea-surface hybrid model

图 2. 泡沫粒子结构

Fig. 2. Structure of foam particle

图 3. 泡沫-不规则海面的光束传输示意图

Fig. 3. Schematic of beam transmission on foam-irregular-sea-surface

图 4. 不规则海面的光束传输示意图

Fig. 4. Schematic of beam transmission on irregular sea surface

图 5. 不同泡沫层厚度下光子退偏比与散射系数的关系曲线。(a)水平线偏振;(b) 45°线偏振

Fig. 5. Photon depolarization ratio versus scattering coefficient under different foam layer thicknesses. (a) Horizontal linear polarization; (b) 45° linear polarization

图 6. 不同泡沫层厚度下光子保真度与散射系数的关系曲线。(a)水平线偏振;(b) 45°线偏振

Fig. 6. Photon fidelity versus scattering coefficient under different foam layer thicknesses. (a) Horizontal linear polarization; (b) 45° linear polarization

图 7. 不同泡沫层厚度下偏振误码率与入射角间的关系

Fig. 7. Polarization error rate versus incident angle under different foam layer thicknesses

图 8. 不同风速下QBER与传输距离间的关系

Fig. 8. QBER versus transmission distance under different wind speeds

图 9. 不同泡沫层厚度下密钥生成率与传输距离间的关系

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