NEC量子加密通信系統(tǒng) 不受溫度與線路變化影響

  據(jù)日經(jīng)BP社報道，NEC日前開發(fā)出了一種即使氣溫與光纖長度等通信環(huán)境發(fā)生變化，其性能也不會下降的量子加密通信系統(tǒng)。在日前于大阪大學召開的“日本電子信息通信學會（信學會）2005年綜合大學”上進行了技術(shù)發(fā)表。此系統(tǒng)使得該公司與日本信息通信研究機構(gòu)2004年9月發(fā)表的量子加密系統(tǒng)能夠在更具實踐性的環(huán)境中使用。NEC計劃在完成可靠性等性能測試后投產(chǎn)。不過，價格和投產(chǎn)時間尚未公布。

　　此次發(fā)表的內(nèi)容包括光子檢測器的小型化技術(shù)，以及在系統(tǒng)中集成可適應氣溫變化與光纖伸縮的功能的技術(shù)。具體來說，就是開發(fā)出了（1）通過控制信號的收發(fā)時序，避免受到光纖內(nèi)散射噪音影響的、稱為“量子光組件”的收發(fā)電路；（2）由發(fā)送端高精度地提供接收端時鐘的技術(shù)；（3）與功能強大的冷卻器形成一體的小型光子接受器。

（1）中的收發(fā)時序控制技術(shù)也稱為“突發(fā)模式”。由于能以任意時序接收信號，因此就成了適應溫度變化所造成的光纖長度伸縮的手段?！皽囟壬仙?10℃，長20km的光纖就會伸長約3m”（NEC）。

（2）屬于時鐘恢復（Clock Recovery）技術(shù)的一種。在使用單光子的量子加密通信中，由于光功率非常低，無法利用接收信號恢復時鐘，因此就要使用不同于量子信號的波長，同時發(fā)送時鐘信息。不過，波長不同的話，在傳輸線路中到達接收端的時間會產(chǎn)生時差。NEC此次開發(fā)出了可自動補償這種時差的電路。“假如在普通光纖中以與量子信號相差20nm的波長發(fā)送時鐘信號的話，那么在10km的距離上到達時間將會產(chǎn)生3.4ns的時差”（NEC）。

利用帕爾貼元件將光子檢測器冷卻到-50℃

　作為影響通信距離和密鑰生成速度的最重要因素，NEC舉出了（3）中所講的光子接收器的冷卻問題?！?004年3月由本公司發(fā)表的量子加密通信中150km傳輸技術(shù)的實用化也取決于冷卻器的情況”（NEC）。此次，不僅在作為接收器的APD（雪崩光電二極管）元件中分段安裝了多個冷卻用帕爾貼元件，同時還安裝了大尺寸散熱片。哪怕接收器的外界溫度達+40℃，接收器自身也能維持“-50℃±0.5℃”的溫度。從冷卻器的性能來說，最低可冷卻到-63℃。

　該公司稱，雖說基本系統(tǒng)已經(jīng)完成，但并不能馬上投產(chǎn)。原因在于“假如不能驗證冷卻裝置在外界溫度變化時的可靠性，就無法定價”（NEC）。
 

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