(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源から出射した量子暗号用光パルス列を量子暗号送信装置に送信し、量子暗号送信装置が反射した量子暗号用光パルス列を受信する量子暗号受信装置において、
量子暗号送信装置までの光パルスの往復時間ＴＸとした場合、
光パルス列が出力される期間Ｔ１＜光パルスの往復時間ＴＸ＜光パルス列が出力されない期間Ｔ２
を満たすように、光パルス列が出力される期間Ｔ１と光パルス列が出力されない期間Ｔ２とを設けて、前記光パルス列を断続的に出力することを特徴とする量子暗号受信装置。
【請求項２】
上記光源制御器は、
光源から出射した連続する光パルス間の時間ＴＰを計算し、かつ、光パルスの往復時間ＴＸを計測する時間計測器と、
光パルスの往復時間ＴＸと、連続する光パルス間の時間ＴＰとを用いて、光パルス列が出力される期間Ｔ１と光パルス列が出力されない期間Ｔ２とを計算する期間計算器と、
期間計算器が計算した光パルス列が出力される期間Ｔ１と光パルス列が出力されない期間Ｔ２とに基づいて、光源に光パルス列の発生を命令するパルス発生命令器と
を備えたことを特徴とする請求項１記載の量子暗号受信装置。
【請求項３】
光パルス列が出力される期間Ｔ１と光パルス列が出力されない期間Ｔ２との比が１以下（Ｔ１／Ｔ２＜１）であり、
往復時間ＴＸからｎ個のパルスを発生させるための時間ｎＴＰを除いた時間を時間Ｔ３とした場合、期間Ｔ１と期間Ｔ２とは、
Ｔ２＝ＴＸ＋Ｔ３
Ｔ１＝ＴＸ−Ｔ３
であることを特徴とする請求項１記載の量子暗号受信装置。
【請求項４】
光源から出射した量子暗号用光パルス列を量子暗号送信装置に送信し、量子暗号送信装置が反射した量子暗号用光パルス列を受信する量子暗号受信装置において、
光パルス列を出力する光源と、
量子暗号送信装置までの光パルスの往復時間を往復時間ＴＸとした場合、
光パルス列が出力される期間Ｔ１＜光パルスの往復時間ＴＸ＜光パルス列が出力されない期間Ｔ２
を満たすように、光パルス列が出力される期間Ｔ１と光パルス列が出力されない期間Ｔ２とを設けて、光源から光パルス列を断続的に出力することを指示する光源制御器とを備えたことを特徴とする量子暗号受信装置。
【請求項５】
上記光源制御器は、
光パルスの往復時間ＴＸを計測する時間計測器と、
光パルスの往復時間ＴＸと、連続する光パルス間の時間ＴＰとを用いて、式１により連続パルス数ｎを計算し、
さらに、式２により、往復時間ＴＸからｎ個のパルスを発生させるための時間ｎＴＰを除いた時間Ｔ３を計算し、
さらに、式３と式４により、光パルス列が出力される期間Ｔ１と光パルス列が出力されない期間Ｔ２とを計算する期間計算器と、
ｎ＝ＩＮＴ（ＴＸ／ＴＰ）  （ＩＮＴは整数を意味する）    式１
Ｔ３＝ＴＸ−ｎＴＰ                                      式２
Ｔ２＝ＴＸ＋Ｔ３                                        式３
Ｔ１＝ＴＸ−Ｔ３                                        式４
期間計算器が計算した光パルス列が出力される期間Ｔ１と光パルス列が出力されない期間Ｔ２とに基づいて、光源に光パルス列の発生を命令するパルス発生命令器と
を備えたことを特徴とする請求項４記載の量子暗号受信装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、伝送路を光パルス列が往復する光通信装置において、ある一時期において１方向に進行するパルス列しか存在しないように、タイムスロットを割り当てて光パルス列を発生させる装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図１０は例えば、Ｇ．Ｒｉｂｏｒｄｙ，ｅｔ．ａｌ．“Ａｕｔｏｍａｔｅｄ‘ｐｌｕｇ  ＆  ｐｌａｙ’ｑｕａｎｔｕｍ  ｋｅｙ  ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ，”  ＥＬＥＣＴＲＯＮＩＣＳ  ＬＥＴＴＥＲＳ  Ｖｏｌ．３４  Ｎｏ．２２  ｐｐ．２１１６−２１１７（１９９８）もしくは国際特許公開公報ＷＯ９８／１０５６０  ＱＵＡＮＴＵＭ  ＣＲＹＰＴＯＧＲＡＰＨＹ  ＤＥＶＩＣＥ  ＡＮＤＭＥＴＨＯＤに示された従来のファラディーミラー方式量子暗号装置の構成図であり、図１０において、量子暗号送信装置１００は、通信用光ファイバー１０と接続するカプラ１、このカプラ１に通信用光ファイバー１０から入力された光パルスを検出する光検出器２、入力された光パルスの偏光モードを調整する偏光コントローラ３、光パルスの強度を減衰し、当該量子暗号装置から出力される光パルスの強度を量子レベル（パルスあたり光子０．１個）にするアッテネータ４、入力されたパルスをその偏光面を９０度回転させて反射する、従って、ＴＥ偏波の入力パルスはＴＭ偏波の光パルスとして反射し、ＴＭ偏波の入力パルスはＴＥ偏波の光パルスとして反射するファラディーミラー７、通過するパルスに位相変調をかける位相変調器８から構成されている。量子暗号受信装置２００は、カプラ５１、光子検出器５２、光子検出器５３、偏光コントローラ５４、偏光コントローラ５５、偏光ビームスプリッタ５６、サーキュレータ５７、位相変調器５８、制御板５９、レーザ６０、短光路６１、長光路６２から構成されている。
【０００３】
次に動作について図１１を用いて説明する。図１０の量子暗号受信装置２００は、レーザ６０により光パルスＰを発生させる。光パルスＰはカプラ５１により短光路６１と長光路６２とに分割される。長光路６２の光パルスは偏光コントローラ５５により偏光面を調整され、位相変調器５８を通り偏光ビームスプリッタ５６により通信用光ファイバー１０に出力される。短光路６１の光パルスも通信用光ファイバー１０に出力される。短光路６１より長光路６２の方が長い経路をもつので、２つの異なったパルスＰ１とＰ２が通信用光ファイバー１０に出力される。こうして、通信用光ファイバー１０には、２つの異なった偏光モードをもった光パルスＰ１とＰ２が出力される。
【０００４】
量子暗号送信装置１００には通信用光ファイバー１０を通して、２つの異なった偏光モードをもった光パルスＰ１とＰ２がタイミングをずらして入力される。通信用光ファイバー１０を介して入力された光パルスＰ１とＰ２とはそれぞれカプラ１により２つに分割され、カプラ１で分割された一方の光パルスＰ１，Ｐ２は光検出器２により検知される。光検出器２の光パルス検出タイミングに従い、位相変調器８は光パルスＰ１，Ｐ２のうち光パルスＰ２のみに変調をかけることになる。カプラ１で分割されたもう一方の光パルスＰ１，Ｐ２は、位相変調器８が最適に作用するように偏光コントローラ３により偏光面を調整される。このとき、タイミングをずらして量子暗号送信装置１００に入力された２つの光パルスＰ１とＰ２のうち１番目の光パルスＰ１はＴＥ偏波の偏光モードになるように調整される。従って、２番目の光パルスＰ２はＴＭ偏波の偏光モードになる。偏光コントローラ３とアッテネータ４とを通過しファラディーミラー７に向かう光パルスは位相変調器８を通過しファラディーミラー７に入力される。ファラディーミラー７に入力された光パルスは、その偏光モードがＴＥ偏波の光パルスはＴＭ偏波の光パルスとして反射され、ＴＭ偏波の光パルスはＴＥ偏波の光パルスとして反射される。反射された光パルスは再び位相変調器８を通過する。位相変調器８はファラディーミラー７で反射されて位相変調器８を通過する２つの光パルスＰ１，Ｐ２のうち２番目の光パルスＰ２にのみ位相変調をかけるように制御板９によりタイミングが調整されている。位相変調を受けた光パルスＰ２は通信用光ファイバー１０に向けて入射してきた光路を逆行するように送信される。ファラディーミラー７を反射後に位相変調器８を通過した２つの光パルスＰ１，Ｐ２はアッテネータ４に向かう。アッテネータ４は位相変調器８で位相変調を受けた光パルスの強度が量子レベル（パルスあたり光子０．１個）になるまで光パルスの強度を減衰させる。このあと光パルスは偏光コントローラ３、カプラ１の順に通過して通信用光ファイバー１０に送信される。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
従来の量子暗号通信装置では、連続的に光信号パルス列を送信するため、伝送路内に様々な時間に送信されたパルスが混在し、通信速度が高速になるに従い、位相変調のタイミングやゲート制御が難しくなるという問題があった。
例えば、図１２に示すように、通信路には進行方向１と進行方向２の２つの異なる進行方向のパルス列が混在している。
進行方向の異なる光信号パルス列が同一経路上に混在する量子暗号通信方式では、通信速度が高速になるにつれ、パルス間隔が狭くなり、１方向に進行するパルス列のみを制御することが難しくなる。
【０００６】
この発明は、通信路上に、ある一時期には１方向に進行するパルス列しか存在しないようにしてパルス列の制御を容易に行えるようにすることを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
この発明に係る光通信装置は、通信路上を進行方向の異なる光パルス列が通過する光通信装置において、
光パルス列が出力される期間Ｔ１と光パルス列が出力されない期間Ｔ２とを設けて、前記光パルス列を断続的に出力することを特徴とする。
【０００８】
上記光パルス列の周波数が１ＭＨｚ以上であることを特徴とする。
【０００９】
上記光パルス列が出力される期間Ｔ１と光パルス列が出力されない期間Ｔ２との比が１以下（Ｔ１／Ｔ２＜１）であることを特徴とする。
【００１０】
この発明に係る光通信装置は、通信路上を進行方向の異なる光パルス列が通過する光通信装置において、
光パルス列を出力する光源と、
光パルス列が出力される期間Ｔ１と光パルス列が出力されない期間Ｔ２とを設けて、光源から光パルス列を断続的に出力することを指示する光源制御器と
を備えたことを特徴とする。
【００１１】
上記光源制御器は、
光パルスの往復時間と、連続する光パルス間の時間とを用いて、光パルス列が出力される期間Ｔ１と光パルス列が出力されない期間Ｔ２とを計算する期間計算器と、
期間計算器が計算した光パルス列が出力される期間Ｔ１と光パルス列が出力されない期間Ｔ２とに基づいて、光源に光パルス列の発生を命令するパルス発生命令器と
を備えたことを特徴とする。
【００１２】
【発明の実施の形態】
実施の形態１．
図１は、この実施の形態の量子暗号通信装置を示す図である。
図１が図１０と異なる点は、光源制御器７０が設けられている点である。
光源制御器７０は、光信号パルス列をパケット状（バースト的）に送信し、位相変調、ゲート処理などのタイミング制御を容易に行えるようにするものである。
光信号をパケット状に（断続的に）送信し、少なくとも位相変調器ＡとＢとにおいて、１方向に進行するパルス列しか存在しないように、タイムスロット割り当てを行うことを特徴としている。ここで、「断続的」とは、割り当てられたタイムスロット内でパルス列を発生させ、割り当てられていないところでは、パルス列を発生させないことをいう。
このようなタイムスロット割り当てにより、位相変調、ゲート処理などのタイミング制御が容易に行えるようになる。
図１の量子暗号通信装置では、レーザ（光源）６０から出射された光子が暗号送信者側におかれたファラディーミラー７によって反射され、再び暗号受信者側に向けて送信され、暗号送信者による暗号エンコード用の変調を受けた後に、暗号受信者側において暗号デコード用の変調をかけるようになっている。従って、この暗号デコード用の位相変調は、図１中の進行方向２にある光パルス列にのみかけなければならない。
今、例えば、光源の波長を１５５０ｎｍとし、伝送路として通常の光通信で用いられる単一モードファイバー（ＳＭＦ）を用いれば、この波長帯での屈折率は、典型的には１．４５程度となるため、ＳＭＦ中での光の速さは、２．１×１０8 ｍ／ｓとなる。このとき、伝送路の長さが５０ｋｍであったとすれば、光子が伝送路を往復する時間は、［（５００００×２）／（２．１×１０8 ）＝４７６．１９０×１０-6］となり、約４８０μｓとなる。従って、４８０μｓ以上にわたり連続して光源から光パルス列を出力した場合、位相変調器Ｂにおいて異なる進行方向に進むパルス列が混在し、進行方向２にあるパルスのみに位相変調をかけることが困難になる。そこで、図２に示したように、光源から光パルス列を断続的に出力し、Ｔ２＝４８０μｓ、Ｔ１＜Ｔ２となるように、期間Ｔ１のタイムスロットを期間Ｔ２の間隔でタイムスロット割り当てを行えば、位相変調器Ｂ上に存在する光パルス列の進行方向は、期間Ｔ１のとき、進行方向１のみ、或いは、期間Ｔ２のとき、進行方向２のみになり、位相変調のタイミングをとることが容易に行えるようになる。
【００１３】
次に、図３を用いて光源制御器７０について説明する。
光源制御器７０は、時間計測器７１と期間計算器７３とＴ１レジスタ７４とＴ２レジスタ７５とタイマ７６とパルス発生命令器７７を有している。
【００１４】
図４を用いて時間計測器７１と期間計算器７３の動作について説明する。
図４の計測工程Ｓ１０は、時間計測器７１の動作である。また、期間計算工程Ｓ２０は、期間計算器７３の動作である。まず、Ｓ１１において、時間計測器７１は、パルス発生命令器７７に対して２つのパルスを発生するように指示する。パルス発生命令器７７は、レーザ６０に対して２つのパルス発生命令を送る。レーザ６０が２つのパルスを発生したことを時間計測器７１に伝える。その時刻を、ここでＴＳ１，ＴＳ２とする。Ｓ１２において、時間計測器７１は、２つのパルス発生時刻ＴＳ１とＴＳ２を計測し、記録しておく。
【００１５】
次に、Ｓ１３において、時間計測器７１は、２つのパルスが通信路を往復して光子検出器５２，５３で受信した時刻ＴＥ１とＴＥ２を計測し、記録する。
次に、Ｓ１４において、時間計測器７１は、光パルスの往復時間ＴＸを計算する。
ＴＸ＝ＴＥ１−ＴＳ１
図５に示すように、往復時間ＴＸは、パルスの受信時刻ＴＥ１とパルスの発生時刻ＴＳ１の差分である。
【００１６】
また、Ｓ１５において、時間計測器７１は、２つのパルス間の時間（パルス間隔）ＴＰを計算する。
ＴＰ＝ＴＳ２−ＴＳ１
図５に示すように、時間ＴＰは、２つ目のパルスの発生時刻ＴＳ２から１つ目のパルスの発生時刻ＴＳ１を引いたパルス間隔である。時間ＴＰは、パルスを発生するのに要する時間を示している。
【００１７】
次に、Ｓ１６において、期間計算器７３は、連続パルス数ｎの計算をする。
ｎ＝ＩＮＴ（ＴＸ／ＴＰ）
上記計算式において、ＩＮＴとは整数であることを示している。
【００１８】
連続パルス数ｎは、往復時間の間にいくつのパルスが発生できるかを計算したものである。
次に、Ｓ１７において、期間計算器７３は、Ｔ３，Ｔ２，Ｔ１を計算する。
図６は、図５を書き直したものである。
図６に示すように、Ｔ３は、往復時間ＴＸからｎ個のパルスを発生させるために必要な時間ｎＴＰを除いた時間である。即ち、Ｔ３は、以下の式で表される。
Ｔ３＝ＴＸ−ｎＴＰ
【００１９】
そして、光パルス列を出力しない期間Ｔ２と光パルス列を出力する期間Ｔ１とは、以下の式で求める。
Ｔ２＝ＴＸ＋Ｔ３
Ｔ１＝ＴＸ−Ｔ３
【００２０】
光パルス列を出力することができる期間Ｔ１は、ｎ個の光パルス列を出力するのに最低限必要な期間であり、かつ、その期間は、往復時間ＴＸよりもＴ３だけ小さい時間である。
一方、光パルス列を出力しない期間Ｔ２は、ｎ個の光パルス列を受信するのに最低限必要な期間Ｔ１に対してＴ３を２つ足した期間であり、ｎ個の光パルスを受信するのに十分な期間である。
以上のことから、Ｔ１＜ＴＸ＜Ｔ２という関係であることが分かる。
【００２１】
次に、Ｓ１８において、求められた期間Ｔ１は、Ｔ１レジスタ７４に登録される。また、期間Ｔ２は、Ｔ２レジスタ７５に登録される。
【００２２】
次に、図７を用いてタイマ７６とパルス発生命令器７７の動作について説明する。
図７において、パルス送信工程Ｓ３０は、レーザ６０から連続パルスを発生させる工程である。また、パルス受信工程Ｓ４０は、パルス送信工程Ｓ３０で発生させたｎ個の連続パルスを受信する工程であり、その間は、パルスの発生を休止している工程をいう。
【００２３】
前述したように、Ｔ１レジスタ７４とＴ２レジスタ７５に期間Ｔ１とＴ２が登録されると、図７に示すフローチャートが動作可能になる。まず、Ｓ２１において、タイマ７６がリセットされる。即ち、タイマのカウント値が０になる。タイマは、クロックを内蔵しており、常にカウントアップ動作を繰り返し、時間を計測し、タイマ値として保持している。
【００２４】
次に、Ｓ２２において、タイマ７６は、Ｔ１レジスタ７４の期間Ｔ１とタイマ値とを比較する。期間Ｔ１よりもタイマ値が小さい場合には、タイマ７６は、パルス発生命令器７７に対してパルス発生が可能な期間であることを通知する。パルス発生命令器７７は、Ｓ２３において、レーザ６０に対してパルス発生命令を送る。このようにして、レーザ６０からパルスが発生される。
Ｓ２３の後の動作は、Ｓ２２における期間Ｔ１とタイマ値との比較が再び行われる。そして、Ｓ２２とＳ２３の動作が繰り返される。Ｓ２２において、タイマ値が期間Ｔ１以上の値になったことをタイマ７６が検出した場合には、Ｓ２４において、タイマ７６は、タイマ値をリセット（０クリア）する。そして、タイマ７６は、Ｓ２５において、タイマ値がＴ２レジスタ７５の期間Ｔ２になるまで、タイマ値をカウントアップし続ける。タイマ７６は、タイマ値が期間Ｔ２以上の値になった場合に、再びＳ２１に戻り、前述した動作を繰り返す。
その結果、図２に示すようなタイムスロット内でのパルス列の送出が実現できる。
【００２５】
なお、図３に示した光源制御器７０は、時間計測器７１と期間計算器７３により自動的に量子暗号通信装置の往復時間とパルス発生間隔の時間を計測したが、このような構成にすることにより、通信路の長さを変更したり、レーザ６０の性能を変更した場合においても自動的にスロットの間隔、即ち、期間Ｔ１とＴ２を計算により求めることができるという効果がある。もし、時間計測器７１、期間計算器７３がない場合には、Ｔ１レジスタ７４とＴ２レジスタ７５に対して人間（オペレータ）により期間Ｔ１とＴ２を登録すればよい。
【００２６】
また、レーザ６０が発生する光パルス列の周波数は、１ＭＨｚ以上である。この周波数が大きくなればなるほど、前述したタイムスロットの割り当てを行う方式がより有効になる。
【００２７】
なお、図１においては、量子暗号通信装置を用いて説明したが、通信路を進行方向が異なる光パルス列が通過する光通信装置において前述した方式を用いることができる。特に、前述した方式は、自己が出力した光パルス列が反射されて通信路上を往復する場合に有効である。
【００２８】
実施の形態２．
図８は、干渉型量子暗号システム（光信号伝送システム）を示す光学系構成図である。この実施の形態の係る量子暗号システムは、２本の量子暗号通信路を用いることにより、光路の往路と復路を区別し環流するようにしたものである。
図において、量子暗号通信路３００は、光子を伝送する２本の通信用光ファイバーからなる。
量子暗号受信装置２００は、パルス状に光子を発生する光子発生器（レーザ又は光源）２０２、発生した光子をカプラ２０５にのみ導くサーキュレータ２０６がある。また、制御板Ｂ５９内に実施の形態１と同じ光源制御器７０がある。
サーキュレータ２０６は、カプラ２０５から戻ってきた光子を光子検出器２０４にのみ送る。
カプラ２０５は、２入力２出力方向性結合器であり、サーキュレータ２０６と結合しないもう一方の入力端には光子検出器２０３が接続する。カプラ２０５の２つの出力端のうち一端は直接量子暗号通信路１の一方に接続し、もう一端は位相変調器２０７に接続する。位相変調器２０７のもう一方の端は光ファイバー２０８と接続し、もう一本の量子暗号通信路１とつながる。
量子暗号送信装置１００は、２本ある量子暗号通信路の両端を連結し光子を環流するようになっている。その間に光パルス１個あたりの光子数を０．１個までに減衰できる可変アッテネータ１１０と位相変調器１０９が挿入されている。
図８において、カプラ２０５から可変アッテネータ１１０に至るまでの経路が第一の光信号伝送路に相当し、カプラ２０５から量子暗号受信装置内の光ファイバー２０８（以下、単に光ファイバーという）、位相変調器１０９を経て可変アッテネータ１１０に至るまでの経路が第二の光信号伝送路に相当する。
すなわち、可変アッテネータ１１０において第一の光信号伝送路と第二の光信号伝送路が連結されることになる。
【００２９】
光子発生器２０２において光子が発生し、発生した光子はサーキュレータ２０６を経由しカプラ２０５に到達する。カプラ２０５において１個の光子は量子力学的に経路を２つに分割され、それぞれ量子暗号送信装置１００まで到達した後光学路を環流してカプラ２０５に戻ってくる。このとき、図８を上から見て時計回りに環流する光路を「ＣＷ（Ｃｌｏｃｋ−Ｗｉｓｅ）光路」、反時計回りに環流する光路を「ＣＣＷ（Ｃｏｕｎｔｅｒ  Ｃｌｏｃｋ−Ｗｉｓｅ）光路」と呼ぶ。
光ファイバー８によりＣＷ光路を選択した光子は、ＣＣＷ光路を選択した光子に比べて十分な時間的遅延を伴って位相変調器１０９を通過する。従って、量子暗号送信装置１００は、ＣＷ光路を経る光子のみを位相変調器１０９において選択的に位相変調をかける。この位相変調を受けた光子は、可変アッテネータ１１０において量子暗号通信路３００において盗聴がなされたとしても、その行為を検知できるまでに強度が落とされる。その後、量子暗号通信路３００を環流し、カプラ２０５に戻る。
ＣＣＷ光路を経る光子は量子暗号送信装置１００において、可変アッテネータ１１０でその強度をＣＷ光路を経る光子と同程度に減衰されるが位相変調器１０９において位相変調を受けることなく環流し、量子暗号受信装置に戻る。量子暗号受信装置に戻ったＣＣＷ光路を経た光子は光ファイバー２０８を通過し、位相変調器７で位相変調を選択的に受けた後、カプラ２０５に戻る。
カプラ２０５に戻ったＣＣＷ光路を経た光子とＣＷ光路を経た光子は、向きは互いに逆であるが同一の光路を経たので、同一の光路長を環流しており、同じだけの偏波面の回転も被っている。従って、十分な可干渉性を持っており、それぞれの位相変調を受けた大きさに応じた干渉を引き起こす。結果として、光子検出器２０３と光子検出器２０４のいずれかで選択的に光子検出がなされることになる。
ここで往路と復路の光路を物理的に２本の通信用光ファイバーを用いて構成しているので、非干渉な光路を経る光子が存在しないことにより、完全に偏波制御された、すなわち、無駄な光路を経る光子が存在せず、ファラディーミラー方式量子暗号装置と同じように高性能な量子暗号化システムを自然に実現できる。
【００３０】
図８に示す構成においても、実施の形態１と同じように、光パルスのタイムスロット割り当てを行うことができる。
【００３１】
実施の形態３．
以上の実施の形態１と２では、１対の量子暗号送受信装置間で量子暗号通信をするようにしたものであるが、次に１つの量子暗号受信装置と複数の量子暗号送信装置があり、複数ある量子暗号送信装置の任意の１つを選択し、量子暗号送受信装置間で量子暗号通信を実現する実施の形態を示す。
図９は、このような場合の光学系構成図の１例である。
図１においては、量子暗号通信路上に１つの量子暗号送信装置のみが挿入されていたが、本実施の形態においては、図９に示すように、複数の量子暗号送信装置が挿入されていてもかまわない。この形態において任意の１つの量子暗号送信装置を選択した後は、その選択された量子暗号送信装置と暗号受信装置の間では実施の形態１と全く同様に量子暗号通信が実現できる。
例えば、量子暗号送信装置１００ａが選択された場合には、ＣＣＷ光路を選択した光子は、量子暗号送信装置１００ａに入力される。その後、量子暗号送信装置１００ｂを素通りし、量子暗号受信装置２００内の位相変調器Ｂで位相変調を受け、カプラ２０５に戻る。
一方、ＣＷ光路を選択した光子は、量子暗号送信装置１００ｂを素通りし、量子暗号送信装置１００ａ内の位相変調器Ａ１で位相変調を受ける。その後、量子暗号受信装置２００のカプラ２０５に戻る。
【００３２】
このように、従来の方式では各量子暗号送信装置と量子暗号受信装置の間をそれぞれ別々な量子暗号通信路を敷設しなければならないが、本実施の形態によれば１つの量子暗号通信路で済む。
【００３３】
図９に示す構成においても、実施の形態１と同じように、光パルスのタイムスロット割り当てを行うことができる。
【００３４】
【発明の効果】
以上のように、この発明によれば、パルス列を断続的に出力するようにしたので、ある一時期には、パルス列が１方向にしか進行しないので、パルス列の制御がしやすくなる。
【００３５】
また、この発明によれば、パルス列が出力される期間Ｔ１よりもパルス列が出力されない期間Ｔ２を大きくしたので、パルス列が出力されない期間に必ず全ての先に出力された光パルス列を受信することができる。
【００３６】
また、この発明によれば、光パルスの往復時間と連続する光パルス間の時間とを用いて、前述した期間Ｔ１とＴ２とを計算するようにしたので、光通信装置の通信経路の長さ及び光源の性能が変更された場合でも、期間Ｔ１とＴ２を計算し直すことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  実施の形態１の量子暗号通信装置を示す図。
【図２】  光パルス列（光子列）のタイムスロット化を示す図。
【図３】  光源制御器７０の構成図。
【図４】  時間計測器７１と期間計算器７３の動作フローチャート図。
【図５】  往復時間ＴＸと２つのパルス間の時間ＴＰを示す図。
【図６】  光パルス列を発生する期間Ｔ１と光パルス列を発生しない期間Ｔ２を示す図。
【図７】  タイマ７６とパルス発生命令器７７の動作フローチャート図。
【図８】  実施の形態２の構成図。
【図９】  実施の形態３の構成図。
【図１０】  従来の量子暗号通信装置を示す図。
【図１１】  図１０の動作説明図。
【図１２】  従来の通信路上に異なる進行方向のパルス列が混在する図。
【符号の説明】
６０  レーザ、７０  光源制御器、７１  時間計測器、７３  期間計算器、７４  Ｔ１レジスタ、７５  Ｔ２レジスタ、７６  タイマ、７７  パルス発生命令器。
【図１】
0004456300.tif 000002
【図２】
0004456300.tif 000003
【図３】
0004456300.tif 000004
【図４】
0004456300.tif 000005
【図５】
0004456300.tif 000006
【図６】
0004456300.tif 000007
【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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