Устройство квантовой коммуникации, устойчивое к оптическому зондированию модуляторов
QUANTUM COMMUNICATION DEVICE RESISTANT TO OPTICAL PROBING OF MODULATORS

Изобретение относится к технике оптической связи, а именно к системам фотонной квантовой связи.
Известно устройство квантовой коммуникации на поднесущей частоте модулированного излучения [Патент RU 2454810 C1]. В указанном патенте содержатся основные сведения и технические решения, используемые для оптической схемы квантовой связи на поднесущей частоте модулированного излучения. В такой оптической схеме не предусмотрена защита от оптического зондирования модуляторов («троянский конь»), что ведет к низкой степени защищенности передаваемой системой информации.
При оптическом зондировании стандартных волоконных фазовых модуляторов блоков отправителя и получателя злоумышленник может получить информацию о сдвиге фазы в реальном времени, тем самым получить доступ к передаваемой системой информации.
Изобретение решает задачу повышения степени защищенности передаваемой системой информации посредством контроля оптической мощности излучения, попадающего из квантового канала связи в блоки отправителя и получателя системы фотонной квантовой связи.
Технический результат невосприимчивости устройства квантовой связи к оптическому зондированию модуляторов заключается в том, что в состав устройства введены следующие элементы: пассивный волоконный оптический аттенюатор, два волоконных оптических изолятора и оптический волоконный делитель. Схема устройства представлена на чертеже 1, где 1 – лазер, 2 – волоконный оптический изолятор, 3 – фазовый модулятор, 4 – перестраиваемый волоконный оптический аттенюатор, 5 – пассивный волоконный оптический аттенюатор, 6 – волоконный оптический изолятор, 7 – контроллер температуры, 8 – квантовый канал для передачи одиночных фотонов, 9 – волоконный оптический изолятор, 10 - волоконный оптический светоделитель, 11– фазовый модулятор, 12 – волоконный оптический фотодетектор, 13 – волоконный спектральный фильтр, 14 – детектор фотонов.
Принцип работы устройства для передачи квантовых состояний с защитой от оптического зондирования модуляторов: для предотвращения оптического зондирования модуляторов блоков отправителя и приемника устройства передачи квантовых состояний, в блок отправителя помещается пассивный оптический аттенюатор (5) и оптический изолятор (6), позволяющий предотвратить проход оптического излучения из квантового канала связи в блок отправителя. Также оптический аттенюатор и изолятор оснащены контролем температуры (7), позволяющим определить попытку прожигания оптических компонент высокой оптической мощностью. В блок получателя между оптическим изолятором (9) и волоконный фазовым модулятором (11) помещается волоконный светоделитель (10) и фотодетектор (12), позволяющие проводить постоянный мониторинг оптической мощности, идущей обратно в квантовый канал из блока получателя.