针对光通信应用中一些光源输出波长和功率稳定性差的问题, 研制了一种基于垂直腔面发射(VCSEL)的光传输用多波长稳定光源。详细描述了稳定光源的结构和工作原理, 测试了其输出波长分别为660 nm、850 nm、1310 nm、1490 nm和1550 nm时的中心波长、输出功率以及输出功率的短时间和长时间稳定性。测试结果表明: 该稳定光源具有良好的性能, 适合作为光通信传输用的稳定光源。

提出了一种基于测量设备无关协议的经典-量子信号共纤传输方案。推导了自发拉曼散射噪声计数率公式,分析了经典信号入射功率、量子信号复用路数和量子信号平均光子数对量子密钥分配性能的影响。数值仿真结果表明,当经典信号入射功率为0 dBm(即通信容量为84.8 Gbit/s)时,所提方案量子密钥分配的最大安全传输距离可达141 km;当入射功率增加到11 dBm(即通信容量为1.068 Tbit/s)时,仍然可达100 km。相比于现有的最优传输方案,所提方案量子密钥分配的最大安全传输距离延长了26 km;虽然随着经典信号入射功率的增加,量子密钥分配性能有所下降,但是可以通过采用多路量子信号复用和优化量子信号的平均光子数来进行性能补偿。

针对经典-量子信号共纤同传的两种方案-同波段同传和较远波段同传, 分别推导了影响量子信号的主要噪声源-自发拉曼散射噪声计数率计算公式。在此基础上,分析了经典信号入射功率和传 输距离对量子密钥分发性能的影响。仿真结果表明：在同等经典信号入射功率条件下,同波段同传方案的自发拉曼散射噪声 计数率的数值大于较远波段同传方案；当经典信号入射功率上升时,同波段同传方案的自发拉曼散射噪声计数率随之上升的斜 率远大于较远波段同传方案；两种方案量子密钥分发性能同时受到经典信号入射功率和传输距离影响,当经典信号入射功率较大、 传输距离较近时,采用较远波段同传方案更合适,反之,当经典信号入射功率较小、传输距离较远时,同波段同传方案成为更优选择。