Добавил:

ivanov666 Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.

Вуз:

Башкирский Государственный Аграрный Университет

Предмет:

[НЕСОРТИРОВАННОЕ]

Файл:

Проектирование системы квантового распределения ключа с интерферометрами Маха − Цендера. Учебное пособие

.pdf

Скачиваний:

Добавлен:

07.09.2026

Размер:

2 Мб

Скачать

☆

<<< < Предыдущая 1 2 3 4 5 6 7 8 910 / 1110 11 > Следующая >>>

Список литературы

40. ODL-200-11-1550-8/125-P-60-3A3A-3-1. − URL: http://shop.ozoptics.com/

odl- 200-11-1550-8125-p-60-3a3a-3-1

41. Rumyantsev, K. E., Plenkin, A. P. Synchronization system of quantum key

distribution in the regime of single-photon pulses registering for enhanced protection. // Radioengineering. − 2015. − № 2. − С. 125−134.

42. Pljonkin, A. П., Rumyantsev, K. Pradeep Kumar Singh. Synchronization

in Quantum Key Distribution Systems // Cryptography. − 2017. − 1, 18.

− DOI:10.3390/cryptography1030018. − URL: www.mdpi.com/journal/ cryptography.

43. Румянцев, К. Е.Экспериментальные.испытания.телекоммуникацион-

ной сети с интегрированной системой квантового распределения ключей [Текст] / К. Е. Румянцев, А. П. Плёнкин // Телекоммуникации. −

2014. − № 10. − С. 11−16.

44. Нестабильности в волоконно-оптических линиях задержки [Текст] /

В. А. Кузнецов, В. Н. Цуканов, М. Я. Яковлев, Я. И. Капитанов. − URL: www.tmvos.ru/pdf/volza.pdf.

45. URL: http://www.optolink.ru/ru/products/fibers

46. Inline. Polarization. Multiplexer / Divider. (Senko) − URL: https:// www.

senko. сom / fiberoptic/pm-products.html

47. Gisin, N., Ribordy, G., Tittel, W., Zbinden, H. Quantum cryptography // Re-

views of Modern Physics. − 2002. − Vol. 74, № 1. − P. 145−195.

48. URL: https: // www. thorlabs. сom / thorproduct. cfm? Partnumber =

PN1550R5A2

49. URL: https://www.thorlabs.com/drawings/76151112a19ae121-7E68AA5F-

A08F-68C1-268401D1ACFC95A9/PN1550R5A2-AutoCADPDF.pdf

50. Румянцев, К. Е. Алгоритмы обнаружения источников оптического излу-

чения [Текст]: учебник / К. Е. Румянцев. − Ростов-на-Дону; Таганрог: Изд-во ЮФУ, 2019. – 232 с. − URL: http://hub.lib.sfedu.ru/ repository/

material/ 801261661/.

51. Румянцев, К. Е. Стратегия и аппаратура поиска источников оптиче-

ского излучения [Текст]: учебник/ К. Е. Румянцев. − Ростов-на-Дону; Таганрог: Изд-во ЮФУ, 2018. – 246 с. − ISBN 978-5-9275-2844-8. −

URL: http://hub.lib.sfedu.ru/repository/material/800819787/

Список литературы

52. Курочкин, В. Л. Экспериментальная установка для квантовой крипто-

графии с одиночными поляризационными фотонами [Текст] / В. Л. Курочкин, И. И. Рябцев, И. Г. Неизвестный // Журнал технической физики. – 2005. – Т. 75, № 6. – С. 54−58.

53. Румянцев, К. Е. Эффективность синхронизации системы квантового

распределения ключа на однофотонных лавинных фотодиодах [Текст] / К. Е. Румянцев, А. П. Плёнкин // Известия ЮФУ. Технические науки. −

2016. − Т. №.9, № 182. − С. 4–15.

54. Hadfield R. H. Single-photon detectors for optical quantum information ap-

plications // Nat. Photonics. − 2009. − Т. 3, № 12. − С. 696–705.

55. Румянцев, К. Е. Синхронизация в системе квантового распределения

ключа с автоматической компенсацией поляризационных искажений [Текст] / К. Е. Румянцев // Телекоммуникации. − 2017. − № 2. − С. 32−40.

56. Иванов, А. Б. Волоконная оптика: Компоненты, системы передачи, из-

мерения [Текст] / А. Б. Иванов. – Москва: Компания Сайрус Системс,

1999. – 672 с.

57. Гальярди, Р. М. Оптическая связь [Текст] / Р. М. Гальярди, Ш. Карп;

пер. с англ.; под ред. А. Г. Шереметьева. − Москва: Связь, 1978. – С. 424.

Приложение

ПРИЛОЖЕНИЕ

Статистические свойства длины волны лазера

ID300 DFB фирмы ID Quantique

clc; %Закрытие графических окон и очистка рабочей области памяти

global wl dwl p_dwl_nor p_dwl_max p_wl_nor p_wl_max;

%Ввод физических констант

h_Pl=6.6262*10^(-34); %Постоянная Планка, Дж*с

c_opt=3*10^(8); %Скорость оптического излучения в вакууме, м/c

k_rad=180/pi; %Коэффициент пересчёта из радиан в градусы (гра- дус/радиан)

b_w=1/(2*(sqrt(2*log(2)))); %Коэффициент пропорциональности

между шириной спектра и СКО длины волны лазера

%Параметры лазера

wl_s=1550*10^(-9); %Длина волны оптического излучения лазера, м

FWHM_nor=0.6*10^(-9); %Типовая ширина спектра лазерного излу- чения, м

FWHM_max=1.5*10^(-9); %Максимальная ширина спектра лазер-

ного излучения, м

sigma_wl_nor=FWHM_nor.*b_w; %Типовое СКО длины волны фотонов, м

sigma_wl_max=FWHM_max.*b_w; %Максимальное СКО длины волны фотонов, м

sigma_wl_3_max=3.*sigma_wl_max; %Максимальное отклонение длины волны фотонов на 3sigma

sigma_wl_3_nor=3.*sigma_wl_nor; %Типовое отклонение длины волны фотонов на 3sigma

tau_s=1*10^(-9); %Длительность лазерных импульсов, с

f_s=5*10^3; %Частота следования лазерных импульсов, Гц

T_s=1/f_s; %Период следования импульсов лазера, с

P_s=1*10^(-3); %Мощность лазерного излучения, Вт

E_s=P_s./f_s; %Энергия лазерного импульса, Дж

Приложение

E_ph=h_Pl.*c_opt./wl_s; %Энергия фотона излучения лазера, Дж n_mid_s=E_s./E_ph; %Среднее число фотонов в оптическом им-

пульсе лазера

Fi_ph_s=0; %Начальная фаза фотонов лазера, в радианах Fi_pol_s=pi/2; %Вертикальная поляризация фотонов лазера. Угол в

радианах

t_s=0; %Момент генерации оптического импульса лазера, с

F1=figure('Name','Параметры лазера','NumberTitle','off'); set(F1,'Position',[80 50 1000 600], 'color', [1,1,1]); %Задание координат

и размеров выводимого окна

str101=strcat('\bfФизические константы\rm'); str102=strcat('Постоянная Планка{ }',num2str(h_Pl,'%10.3e'),' Дж*с'); str103=strcat('Скорость оптического излучения в вакууме{ }',num2str

(c_opt/1000),' км/с');

str104=strcat('Коэффициент пересчёта из радиан в градусы { }',

num2str (k_rad,'%10.2f'),' градус/радиан');

str105=strcat('Коэффициент пропорциональности { }',num2str

(b_w,'%10.2f'));

str106=strcat(' '); str107=strcat('\bfПараметры лазера ID300 DFB фирмы ID Quan-

tique\rm');

str108=strcat('Тип лазера: Лазер с распределённой обратной связью'); str109=strcat('Длина волны оптического излучения лазера{ }',

num2str(wl_s*10^9), ' нм');

str110=strcat('Типовая ширина спектра лазерного излучения{ }',

num2str(FWHM_nor*(10^12)),' пм');

str111=strcat('Максимальное значение ширины спектра лазерного из-

лучения{ }',num2str(FWHM_max*(10^12)),' пм');

str112=strcat('Типовое СКО длины волны фотонов{ }',num2str

(sigma_wl_nor*(10^12),'%10.2f'),' пм');

str113=strcat('Максимальное СКО длины волны фотонов{ }',num2str

(sigma_wl_max*(10^12),'%10.2f'),' пм');

str114=strcat('Типовое отклонение длины волны фотонов на 3sigma{

}',num2str(sigma_wl_3_nor*(10^12),'%10.2f'),' пм');

Приложение

str115=strcat('Максимальное отклонение длины волны фотонов 3sigma{ }',num2str(sigma_wl_3_max*(10^12),'%10.2f'),' пм');

str116=strcat('Длительность лазерных импульсов { }',num2str (tau_s*(10^9)),' нс');

str117=strcat('Частота следования лазерных импульсов { }',num2str (f_s/1000), ' кГц');

str118=strcat('Период следования импульсов лазера{ }',num2str (T_s*(10^6)),' мкс');

str119=strcat('Мощность лазерного излучения{ }',num2str(P_s*1000),' мВт');

str120=strcat('Энергия лазерного импульса { }',num2str (E_s*10^9,'%10.2f'),' нДж');

str121=strcat('Энергия фотона типового излучения лазера { }', num2str(E_ph*10^15,'%10.2e'),' фДж');

str122=strcat('Среднее число фотонов в лазерном импульсе { }',

num2str(round(n_mid_s),'%10.2e'));

str123=strcat('Вертикальная поляризация фотонов лазера { }',

num2str(Fi_pol_s,'%10.2f'),' радиан { }',num2str(Fi_pol_s.*k_rad,'%10.2f'),' градусов');

str124=strcat('Фаза фотонов лазера{ }',num2str(Fi_ph_s,'%10.2f'),'{ } радиан { }',num2str(Fi_ph_s.*k_rad,'%10.2f'),' градусов');

str125=strcat('Момент генерации лазерного импульса{ }', num2str (t_s,'%10.2f'),' нс');

title({str101;str102;str103;str119;str104;str105;str106;str107;str108;str109; str110;str111;str112;str113;str114;str115;str116;str117;str118;str119;str120;str12 1;str122;str123;str124;str125});

Delta_wl=(floor((sigma_wl_3_max*10^9)+1)).*(10^(-9)); %Предель-

ное отклонение длины волны фотона, м

step_wl=Delta_wl/100; %Шаг изменений длины волны, м

for j_wl=1:1:201

wl(j_wl)=wl_s+(j_wl-101).*step_wl; %Значение длины волны фо-

тона, м

p_wl_nor(j_wl)=gaussmf(wl(j_wl),[sigma_wl_nor,wl_s]); %Плотность распределения длины волны фотона

Приложение

p_wl_max(j_wl)=gaussmf(wl(j_wl),[sigma_wl_max,wl_s]); %Плот-

ность распределения длины волны фотона

end

F2=figure('Name','Статистические свойства длины волны фотонов

лазера','NumberTitle','off');

set(2,'Position',[80 50 1000 600], 'color', [1,1,1]); %Задание координат

и размеров выводимого окна

hold on; %Управление режимом сохранения графического окна.

Начало

str201=strcat('\bfСтатистические свойства длины волны фотонов ла-

зера ID300 DFB фирмы ID Quantique\rm');

str202=strcat('Тип лазера: Лазер с распределённой обратной связью'); str203=strcat('Длина волны оптического излучения лазера { }',num2str

(wl_s*10^9),' нм');

str204=strcat('Типовая ширина спектра лазерного излучения{ }',num2str

(FWHM_nor*10^12),' пм');

str205=strcat('Максимальная ширина спектра лазерного излучения{

}',num2str(FWHM_max*10^12),' пм');

str206=strcat('Типовое СКО длины волны фотонов{ }',num2str

(sigma_wl_nor*10^12,'%10.2f'),' пм');

str207=strcat('Максимальное СКО длины волны фотонов{ }',num2str

(sigma_wl_max*10^12,'%10.2f'),' пм');

str208=strcat('Типовое отклонение длины волны фотонов на 3sigma{

}',num2str(sigma_wl_3_nor*10^12,'%10.2f'),' пм');

str209=strcat('Максимальное отклонение длины волны фотонов 3sigma

{ }',num2str(sigma_wl_3_max*10^12,'%10.2f'),' пм');

str210=strcat('Предельное отклонение длины волны фотона { }',

num2str(Delta_wl*10^12,'%10.1f'),' пм');

str211=strcat('Шаг изменений длины волны { }',num2str

(step_wl*10^12,'%10.1f'),' пм');

str212=strcat(' '); title({str201;str202;str203;str204;str205;str206;str207;str208;str209;str210;

str211;str212});

plot(wl(1:1:201).*10^9,p_wl_nor(1:1:201),'-k','LineWidth',3,'Mark-

erEdgeColor','k','MarkerFaceColor','k','MarkerSize',2);

Приложение

plot(wl(1:1:201).*10^9,p_wl_max(1:1:201),':k','LineWidth',3,'MarkerEdgeColor','k','MarkerFaceColor','k','MarkerSize',2);

stem((wl_s+sigma_wl_3_nor).*10^9,1,'-k','LineWidth',3,'MarkerEdgeColor','k','MarkerFaceColor','k','MarkerSize',2);

stem((wl_s-sigma_wl_3_nor).*10^9,1,'-k','LineWidth',3,'MarkerEdgeColor','k','MarkerFaceColor','k','MarkerSize',2);

stem((wl_s+sigma_wl_3_max).*10^9,1,':k','LineWidth',3,'MarkerEdgeColor','k','MarkerFaceColor','k','MarkerSize',2);

stem((wl_s-sigma_wl_3_max).*10^9,1,':k','LineWidth',3,'MarkerEdgeColor','k','MarkerFaceColor','k','MarkerSize',2);

xlabel('Длина волны оптического излучения лазер');

ylabel('Плотность распределения длины волны фотона');

legend('Ширина спектра 600 пм','Ширина спектра 1500 пм');

box on;

hold off; %Управление режимом сохранения графического окна. Конец

grid;

b_dwl_nor=1./(sigma_wl_nor.*sqrt(2));

b_dwl_max=1./(sigma_wl_max.*sqrt(2));

for j_dwl=1:1:101

dwl(j_dwl)=(j_dwl-1).*step_wl; %Значение длины волны фотона, м

p_dwl_nor(j_dwl)=erf(dwl(j_dwl).*b_dwl_nor);%Вероят-ность попа-

дания длины волны фотона в заданный диапазон отклонений

p_dwl_max(j_dwl)=erf(dwl(j_dwl).*b_dwl_max);%Вероят–ность попадания длины волны фотона в заданный диапазон отклонений

end

F3=figure('Name','Статистические свойства длины волны фотонов лазера','NumberTitle','off');

set(F3,'Position',[80 50 1000 600], 'color', [1,1,1]); %Задание координат и размеров выводимого окна

hold on; %Управление режимом сохранения графического окна. Начало

str301=strcat('\bfВероятность попадания длины волны фотона в заданный диапазон отклонений\rm');

Приложение

str302=strcat('Тип лазера: ID300 DFB фирмы ID Quantique'); str303=strcat('Длина волны оптического излучения лазера { }',num2str

(wl_s*10^9), ' нм');

str304=strcat('Типовая ширина спектра лазерного излучения{ }',num2str

(FWHM_nor*10^12),' пм');

str305=strcat('Максимальная ширина спектра лазерного излучения{

}',num2str(FWHM_max*10^12),' пм');

str306=strcat('Предельное отклонение длины волны фотона { }',

num2str(Delta_wl*(10^12),'%10.1f'),' пм');

str307=strcat('Шаг изменений длины волны { }',num2str (step_wl*

(10^12),'%10.1f'),' пс');

str308=strcat(' '); title({str301;str302;str303;str119;str304;str305;str306;str307;str308}); plot(dwl(1:1:101).*10^9,p_dwl_nor(1:1:101),'-k','LineWidth',3,'Mark-

erEdgeColor','k','MarkerFaceColor','k','MarkerSize',2);

plot(dwl(1:1:101).*10^9,p_dwl_max(1:1:101),':k','LineWidth',3,'Mark-

erEdgeColor','k','MarkerFaceColor','k','MarkerSize',2);

stem(sigma_wl_3_nor.*10^9,1,'-k','LineWidth',3,'MarkerEdgeCol-

or','k','MarkerFaceColor','k','MarkerSize',2);

stem(sigma_wl_3_max.*10^9,1,':k','LineWidth',3,'MarkerEdgeCol-

or','k','MarkerFaceColor','k','MarkerSize',2);

xlabel('Отклонение длины волны излучения лазера от типового зна-

чения');

ylabel('Вероятность попадания длины волны фотона в заданный диа-

пазон отклонений');

legend('Ширина спектра 600 пм','Ширина спектра 1500 пм');

box on;

hold off; %Управление режимом сохранения графического окна.

Конец

grid;

F4=figure('Name','Статистические свойства длины волны фотонов

лазера','NumberTitle','off');

set(F4,'Position',[80 50 1000 600], 'color', [1,1,1]); %Задание координат

и размеров выводимого окна

Приложение

hold on; %Управление режимом сохранения графического окна. Начало

str401=strcat('\bfВероятность непопадания длины волны фотона в за- данный диапазон отклонений\rm');

str402=strcat('Тип лазера: ID300 DFB фирмы ID Quantique');

str403=strcat('Длина волны оптического излучения лазера{ }',num2str (wl_s*10^9), ' нм');

str404=strcat('Типовая ширина спектра лазерного излучения{ }',num2str (FWHM_nor*10^12),' пм');

str405=strcat('Максимальная ширина спектра лазерного излучения{ }',num2str(FWHM_max*10^12,'%10.2f'),' пм');

str406=strcat('Предельное отклонение длины волны фотона { }',num2str (Delta_wl*10^12,'%10.1f'),' пм');

str407=strcat('Шаг изменений длины волны { }',num2str (step_wl*10^12, '%10.1f'),' пс');

str408=strcat(' ');

title({str401;str402;str403;str119;str404;str405;str406;str407;str408});

plot(dwl(1:1:101).*10^9,1-p_dwl_nor(1:1:101),'-k','LineWidth',3,'MarkerEdgeColor','k','MarkerFaceColor','k','MarkerSize',2);

plot(dwl(1:1:101).*10^9,1-p_dwl_max(1:1:101),':k','LineWidth',3,'MarkerEdgeColor','k','MarkerFaceColor','k','MarkerSize',2);

stem(sigma_wl_3_nor.*10^9,1,'-k','LineWidth',3,'MarkerEdgeColor','k','MarkerFaceColor','k','MarkerSize',2);

stem(sigma_wl_3_max.*10^9,1,':k','LineWidth',3,'MarkerEdgeColor','k','MarkerFaceColor','k','MarkerSize',2);

axis auto %Параметры осей координат

xlabel('Отклонение длины волны излучения лазера от типового значения');

ylabel('Вероятность непопадания длины волны фотона в заданный диапазон отклонений');

legend('Ширина спектра 600 пм','Ширина спектра 1500 пм');

box on;

hold off; %Управление режимом сохранения графического окна. Конец

grid;

Приложение

100

ТЕРМИНОЛОГИЧЕСКИЙ СЛОВАРЬ

Аттенюатор волоконно-оптический. Fiber attenuator. Вероятность ложных тревог. Probability of false alarms. Вероятность обнаружения. Probability of detection. Вероятность. Probability. Волокно оптическое многомодовое. Multi mode Fiber. Волокно оптическое одномодовое. Single mode Fiber. Волокно оптическое, сохраняющее состояние поляризации. Polariza-

tion maintaining Fiber.

Волокно оптическое. Fiber. Вращатель плоскости поляризации. Polarization switch. Время наблюдения. Supervision time. Детектор. Detector. Дисперсия поляризационная модовая. Polarization mode dispersion. Длина волны. Wavelength. Излучение оптическое. Optical radiation. Импульс однофотонный. Single photon pulse. Импульс темнового тока. Dark current pulse. Источник излучения однофотонный. Single photon source. Источник. Source. Коннектор оптический. Ferrule connector. Контроллер поляризации. Polarization controller. Лазер. Laser. Линия задержки волоконно-оптическая. Fiber delay loop. Линия связи волоконно-оптическая. Transmission Fiber. Модулятор фазовый. Phase modulator. Обнаружение. Detection. Объединитель оптический. Optical combiner. Объединитель поляризационный. Polarizing beam combiner. Ответвитель направленный волоконный. Directional coupler. Передатчик оптический однофотонный. Single transmitter. Полировка торца оптического волокна. Angle phisical contact. Приёмник оптический однофотонный. Single receiver.

<<< < Предыдущая 1 2 3 4 5 6 7 8 910 / 1110 11 > Следующая >>>

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]