專利名稱：相位調(diào)制裝置及相位調(diào)制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及對(duì)光信號(hào)高速地進(jìn)行相位調(diào)制的相位調(diào)制裝置及方法。例如涉及在相位調(diào)制方式的量子密碼中使用的高速調(diào)制裝置及方法。
背景技術(shù)：
圖14、15表示例如在1996年12月的文獻(xiàn)內(nèi)山[量子力學(xué)的基礎(chǔ)和量子密碼]數(shù)理科學(xué)No.402中公開(kāi)的在已有技術(shù)的量子密碼中使用的相位調(diào)制方法。
在相位調(diào)制方式密碼中，一般以圖14所示的構(gòu)造配置相位調(diào)制器(PM)。在傳送裝置和接收裝置中各自配置一個(gè)相位調(diào)制器(PMA、PMB)，對(duì)相位調(diào)制器施加和相位調(diào)制(0、π/2、π、3π/2)對(duì)應(yīng)的電壓。
相位調(diào)制方式的量子密碼，以使用光纖等的光學(xué)系統(tǒng)，利用通過(guò)兩種長(zhǎng)度相同的光路而來(lái)的相位不同的光子的干涉構(gòu)成物理系統(tǒng)。在一般的相位調(diào)制方式的量子密碼的調(diào)制在傳送裝置和接收裝置之間各自配置一個(gè)相位調(diào)制器，進(jìn)行所需的相位調(diào)制使其工作。
舉例具體說(shuō)明相位調(diào)制方式的量子密碼的常規(guī)的相位調(diào)制方法如下。
例如，使用圖14、圖15說(shuō)明使用了光纖的在接合點(diǎn)使用耦合器的B92協(xié)議的一個(gè)實(shí)施例。自激光器輸出以某重復(fù)頻率振蕩的光子，成為光信號(hào)，通過(guò)光纖等到耦合器1。下面，只說(shuō)明在量子密碼中重要的兩條光路。
第一條是在耦合器1往圖14的上方傳送，通過(guò)相位調(diào)制器PMA后通過(guò)耦合器2，接著在耦合器3不通過(guò)相位調(diào)制器PMB的光路，而經(jīng)由耦合器4到檢測(cè)器的第一光路。
第二條是在耦合器1不通過(guò)相位調(diào)制器PMA的光路，而通過(guò)耦合器2，接著在耦合器3往圖14的上方傳送，通過(guò)相位調(diào)制器PMB后經(jīng)由耦合器4到檢測(cè)器的第二光路。
第一光路和第二光路的長(zhǎng)度相同。
在該長(zhǎng)度相同的光路，關(guān)于相位，設(shè)一個(gè)是用相位調(diào)制器PMA進(jìn)行調(diào)制的相位Фa、另一個(gè)是用相位調(diào)制器PMB進(jìn)行調(diào)制的相位Фb，按照其差值Фa-Фb發(fā)生光的干涉。相位調(diào)制方式的量子密碼利用該干涉。如此，以往的相位調(diào)制的方法只是在傳送裝置和接收裝置各配置一個(gè)相位調(diào)制器，進(jìn)行所需的相位調(diào)制。
例如，為了進(jìn)行0、π/2、π、3π/2的相位調(diào)制，對(duì)相位調(diào)制器施加0V、4V、8V、12V的電壓。如圖15所示，加電壓時(shí)，一定存在電壓的上升期間LP和下降期間TP。又，在用一個(gè)相位調(diào)制器依次調(diào)制連續(xù)不同的隨機(jī)的相位時(shí)，必須設(shè)置空白期間BP(BP＞0)。
在以往的相位調(diào)制方法中，為了調(diào)制，需要對(duì)相位調(diào)制器以不同的值高速地加電壓，電壓的上升期間LP、下降期間TP成了高速化的瓶頸。例如，使用脈沖激光器，使光子以某重復(fù)頻率振蕩，也需要和該時(shí)序同步地進(jìn)行相位調(diào)制，為了進(jìn)行相位調(diào)制需要和該時(shí)序同步地施加和調(diào)制量對(duì)應(yīng)的幾種電壓。在量子密碼的位速率因和脈沖激光器的頻率成正比，為了高速化需要對(duì)相位調(diào)制器施加高速切換的電壓。因而，電壓的上升期間LP、下降期間TP長(zhǎng)時(shí)，一般至施加和前值不同的下一電壓為止的時(shí)間變長(zhǎng)。若忽略其而提高(例如脈沖激光器的)重復(fù)頻率，則無(wú)法取空白期間BP(BP≤0)，下一時(shí)序的電壓的上升和前一時(shí)序的電壓的下降重疊，無(wú)法正常地發(fā)揮功能。因而，具有成為高速化的障礙的問(wèn)題點(diǎn)。
本發(fā)明的目的在于相位調(diào)制的高速處理。例如，目的在于提高在相位干涉方式量子密碼的位速率，即高速工作。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的相位調(diào)制裝置，其特征在于包括N(N為2以上的整數(shù))個(gè)相位調(diào)制器，對(duì)在光路傳送的光信號(hào)進(jìn)行相位調(diào)制；第一和第二光開(kāi)關(guān)，選擇并聯(lián)配置的該N個(gè)相位調(diào)制器的其中一個(gè)和光路連接；以及控制部，向該第一和第二光開(kāi)關(guān)輸出切換信號(hào)，令N個(gè)相位調(diào)制器的其中一個(gè)和光路連接。
該控制部的特征為包括相位調(diào)制數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，存儲(chǔ)相位調(diào)制數(shù)據(jù)；
N個(gè)電壓產(chǎn)生部，對(duì)N個(gè)相位調(diào)制器各自產(chǎn)生和相位調(diào)制對(duì)應(yīng)的電壓；以及切換部，依次讀入相位調(diào)制數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器所存儲(chǔ)的相位調(diào)制數(shù)據(jù)后，依次供給對(duì)利用該第一和第二光開(kāi)關(guān)和光路連接的相位調(diào)制器產(chǎn)生電壓的電壓產(chǎn)生部所讀入的相位調(diào)制數(shù)據(jù)。
該控制部的特征為包括相位調(diào)制數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，存儲(chǔ)取N個(gè)值的相位調(diào)制數(shù)據(jù)；電壓產(chǎn)生部，對(duì)N個(gè)相位調(diào)制器各自產(chǎn)生和相位調(diào)制數(shù)據(jù)的N個(gè)值對(duì)應(yīng)的N個(gè)固定的電壓后，向各相位調(diào)制器提供固定的電壓；以及切換部，讀入存儲(chǔ)在相位調(diào)制數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器的相位調(diào)制數(shù)據(jù)，向該第一和第二光開(kāi)關(guān)輸出選擇與讀入的相位調(diào)制數(shù)據(jù)值的對(duì)應(yīng)電壓所供給的相位調(diào)制器的切換信號(hào)。
本發(fā)明的相位調(diào)制裝置，其特征在于包括N(N為2以上的整數(shù))個(gè)相位調(diào)制器，串聯(lián)連接在光路上；及控制部，對(duì)N個(gè)相位調(diào)制器產(chǎn)生N個(gè)電壓后，各自供給N個(gè)相位調(diào)制器所產(chǎn)生的N個(gè)電壓，使得作用于該N個(gè)相位調(diào)制器的電壓和與和對(duì)光信號(hào)進(jìn)行的相位調(diào)制對(duì)應(yīng)的電壓相等。
該控制部的特征為包括相位調(diào)制數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，存儲(chǔ)相位調(diào)制數(shù)據(jù)；及電壓產(chǎn)生部，產(chǎn)生將和相位調(diào)制數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器所存儲(chǔ)的相位調(diào)制數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的電壓V N等分的均勻電壓(V/N)后，分別供給N個(gè)相位調(diào)制器所產(chǎn)生的N個(gè)均勻電壓(V/N)。
本發(fā)明的相位調(diào)制方法，將第一和第二光信號(hào)依次進(jìn)行相位調(diào)制，其特征在于包括第一調(diào)制過(guò)程，用第一相位調(diào)制器對(duì)第一光信號(hào)進(jìn)行相位調(diào)制；及第二調(diào)制過(guò)程，在該第一調(diào)制過(guò)程結(jié)束前，用第二相位調(diào)制器對(duì)第二光信號(hào)進(jìn)行相位調(diào)制。
本發(fā)明的相位調(diào)制方法，對(duì)光信號(hào)只進(jìn)行規(guī)定量的相位調(diào)制，其特征在于包括第一調(diào)制過(guò)程，用第一相位調(diào)制器對(duì)第一光信號(hào)進(jìn)行相位調(diào)制；及第二調(diào)制過(guò)程，用第二相位調(diào)制器對(duì)利用第一調(diào)制過(guò)程進(jìn)行相位調(diào)制后的光信號(hào)再進(jìn)行相位調(diào)制；通過(guò)執(zhí)行該第一調(diào)制過(guò)程和第二調(diào)制過(guò)程，對(duì)光信號(hào)進(jìn)行該規(guī)定量的相位調(diào)制。


圖1是表示實(shí)施例1的相位調(diào)制裝置的圖；圖2是表示實(shí)施例1的相位調(diào)制器的工作說(shuō)明圖；圖3是表示實(shí)施例1的切換部的工作流程圖；圖4是表示實(shí)施例2的相位調(diào)制裝置的圖；圖5是表示實(shí)施例2的相位調(diào)制器的工作說(shuō)明圖；圖6是表示實(shí)施例2的切換部的工作流程圖；圖7是表示實(shí)施例3的相位調(diào)制裝置的圖；圖8是表示實(shí)施例3的相位調(diào)制器的工作說(shuō)明圖；圖9是所加電壓的波形圖；圖10是表示實(shí)施例3的電壓產(chǎn)生部的工作流程圖；圖11是相位調(diào)制器的另一配置構(gòu)造圖；圖12是相位調(diào)制器的另一配置構(gòu)造圖；圖13是相位調(diào)制器的另一配置構(gòu)造圖；圖14是常規(guī)的相位調(diào)制器的配置圖；圖15是常規(guī)的相位調(diào)制器的工作說(shuō)明圖。
發(fā)明的最佳實(shí)施例實(shí)施例1在本實(shí)施例1，說(shuō)明一種相位調(diào)制方式的量子密碼的高速調(diào)制方式，其特征在于，在使用相位調(diào)制方式的量子密碼使用中，并聯(lián)地配置多個(gè)相位調(diào)制器，用光開(kāi)關(guān)高速切換。
圖1表示相位調(diào)制方式的量子密碼的高速調(diào)制系統(tǒng)。
本調(diào)制系統(tǒng)由傳送裝置100、傳送路200以及接收裝置300構(gòu)成。在傳送裝置100中，激光器91使光信號(hào)以重復(fù)頻率C振蕩，連續(xù)地產(chǎn)生光信號(hào)。第一耦合器94、第二耦合器95是令光信號(hào)分離、匯合的。第一相位調(diào)制器71和第二相位調(diào)制器73是對(duì)光信號(hào)進(jìn)行相位調(diào)制的。第一光開(kāi)關(guān)33和第二光開(kāi)關(guān)35是切換第一相位調(diào)制器71和第二相位調(diào)制器73的。又，自激光器91向切換部55輸出同步輸出信號(hào)93。
控制部51控制相位調(diào)制。控制部51具有相位調(diào)制數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器53、切換部55、第一電壓產(chǎn)生部57以及第二電壓產(chǎn)生部59。相位調(diào)制數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器53輸入相位調(diào)制數(shù)據(jù)31后存儲(chǔ)。切換部55在自激光器91輸出了同步輸出信號(hào)93時(shí)，交替地切換第一光開(kāi)關(guān)33和第二光開(kāi)關(guān)35，使第一相位調(diào)制器71和第二相位調(diào)制器73交替使用。又，切換部55根據(jù)相位調(diào)制數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器所存儲(chǔ)的相位調(diào)制數(shù)據(jù)31的值，向第一電壓產(chǎn)生部57和第二電壓產(chǎn)生部59指示，使其產(chǎn)生對(duì)第一相位調(diào)制器71及第二相位調(diào)制器73進(jìn)行相位調(diào)制的電壓。第一電壓產(chǎn)生部57令第一相位調(diào)制器71產(chǎn)生相位調(diào)制電壓。第二電壓產(chǎn)生部59令第二相位調(diào)制器73產(chǎn)生相位調(diào)制電壓。
傳送路200是光纖等的傳送路。
接收裝置300具有和傳送裝置100相同的構(gòu)造。接收裝置300和傳送裝置100的相異點(diǎn)在于不象傳送裝置100那樣具有激光器91，而具有檢測(cè)器98。檢測(cè)器98是檢測(cè)光的干涉的。
圖2表示第一相位調(diào)制器71和第二相位調(diào)制器73及第一相位調(diào)制器81和第二相位調(diào)制器83的工作圖。
圖2(a)表示加到第一光信號(hào)的電壓，圖2(b)表示加到第二光信號(hào)的電壓。
如圖2所示，第一相位調(diào)制器71和第二相位調(diào)制器73的工作時(shí)間只在期間OP重疊。即，在用第一相位調(diào)制器71對(duì)第一光信號(hào)進(jìn)行相位調(diào)制的第一調(diào)制過(guò)程終了前，用第二相位調(diào)制器73對(duì)第二光信號(hào)進(jìn)行相位調(diào)制的第二調(diào)制過(guò)程開(kāi)始。第一調(diào)制過(guò)程和第二調(diào)制過(guò)程由于第一相位調(diào)制器71和第二相位調(diào)制器73并聯(lián)而具有重疊期間OP。
圖3是表示控制部51的切換部55的工作的流程圖。
切換部55首先在S11，自相位調(diào)制數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器53依次取得相位調(diào)制數(shù)據(jù)31。接著，在S12，在無(wú)相位調(diào)制數(shù)據(jù)31時(shí)，切換部55結(jié)束相位調(diào)制處理。然后，在S13，決定在下一光信號(hào)的相位調(diào)制使用第一相位調(diào)制器71和第二相位調(diào)制器73之中的哪一個(gè)相位調(diào)制器。在此時(shí)，交替使用第一相位調(diào)制器71和第二相位調(diào)制器73。然后，在S14，在使用第一相位調(diào)制器71時(shí)，預(yù)先向第一電壓產(chǎn)生部57傳送相位調(diào)制數(shù)據(jù)31。而在使用第二相位調(diào)制器73時(shí)，預(yù)先向第二電壓產(chǎn)生部59傳送相位調(diào)制數(shù)據(jù)31。接著，在S15，等待來(lái)自激光器91的同步輸出信號(hào)93。在來(lái)自激光器91的同步輸出信號(hào)93來(lái)到時(shí)，切換部55在S16對(duì)第一光開(kāi)關(guān)33和第二光開(kāi)關(guān)35進(jìn)行向第一相位調(diào)制器71或第二相位調(diào)制器73的切換。然后，在S17，向供給利用第一光開(kāi)關(guān)33和第二光開(kāi)關(guān)35所連接的相位調(diào)制器相位調(diào)制用的電壓的電壓產(chǎn)生部傳送根據(jù)相位調(diào)制數(shù)據(jù)31產(chǎn)生的電壓的啟動(dòng)信號(hào)。結(jié)果，第一電壓產(chǎn)生部57或第二電壓產(chǎn)生部59向第一相位調(diào)制器71或第二相位調(diào)制器73輸出根據(jù)相位調(diào)制數(shù)據(jù)31產(chǎn)生的電壓。
在圖2中，在時(shí)刻T1，第一電壓產(chǎn)生部57起動(dòng)，在時(shí)刻T2，第二電壓產(chǎn)生部59起動(dòng)。
如以上所示，通過(guò)切換使用并聯(lián)的兩個(gè)相位調(diào)制器，能以最快為2倍的速度進(jìn)行相位調(diào)制。通過(guò)切換使用并聯(lián)的N臺(tái)相位調(diào)制器，能以最快為N倍的速度進(jìn)行相位調(diào)制。
實(shí)施例2圖4是表示傳送裝置100(或接收裝置300)的另一實(shí)例的圖。
在圖4，表示將第一相位調(diào)制器71、第二相位調(diào)制器73、第三相位調(diào)制器75、第四相位調(diào)制器77的4個(gè)相位調(diào)制器并聯(lián)后用第一光開(kāi)關(guān)33和第二光開(kāi)關(guān)35切換的情況。電壓產(chǎn)生部58為了進(jìn)行0、π/2、π、3π/2的4種量的相位調(diào)制，總是產(chǎn)生0V、4V、8V、12V。0V供給第一相位調(diào)制器71。4V供給第二相位調(diào)制器73。8V供給第三相位調(diào)制器75。12V供給第四相位調(diào)制器77。
圖5是第一相位調(diào)制器71、第二相位調(diào)制器73、第三相位調(diào)制器75、第四相位調(diào)制器77的工作說(shuō)明圖。第一相位調(diào)制器71總是進(jìn)行0V的相位調(diào)制。第二相位調(diào)制器73總是進(jìn)行4V的相位調(diào)制。第三相位調(diào)制器75總是進(jìn)行8V的相位調(diào)制。第四相位調(diào)制器77總是進(jìn)行12V的相位調(diào)制。切換部55依照相位調(diào)制數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器53所存儲(chǔ)的相位調(diào)制數(shù)據(jù)31的4種值(0、π/2、π、3π/2)切換第一光開(kāi)關(guān)33和第二光開(kāi)關(guān)35。例如，如圖5所示，在相位調(diào)制數(shù)據(jù)31是3π/2時(shí)，切換部55將第一光開(kāi)關(guān)33和第二光開(kāi)關(guān)35切換到S4。于是，第一光信號(hào)以12V的電壓進(jìn)行相位調(diào)制。其次，在相位調(diào)制數(shù)據(jù)31是π時(shí)，切換部55將第一光開(kāi)關(guān)33和第二光開(kāi)關(guān)35切換到S3。于是，第二光信號(hào)以8V的電壓進(jìn)行相位調(diào)制。
圖6是圖4所示控制部51的切換部55的工作流程圖。
首先，在S21，切換部55依次取得相位調(diào)制數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器53所存儲(chǔ)的相位調(diào)制數(shù)據(jù)31。接著，在S22，在無(wú)相位調(diào)制數(shù)據(jù)31時(shí)，結(jié)束相位調(diào)制處理。在有相位調(diào)制數(shù)據(jù)31時(shí)，在S23，等待來(lái)自激光器91的同步輸出信號(hào)93。當(dāng)來(lái)自激光器91的同步輸出信號(hào)93來(lái)到時(shí)，在S24依據(jù)相位調(diào)制數(shù)據(jù)31的值指示第一光開(kāi)關(guān)33和第二光開(kāi)關(guān)35的切換。
在本實(shí)施例，因使4個(gè)相位調(diào)制器各自總是進(jìn)行某一種相位調(diào)制(0或π/2或π或3π/2)，利用第一光開(kāi)關(guān)33和第二光開(kāi)關(guān)35選擇相位調(diào)制器，所以，可完全不考慮電壓的上升下降期間，進(jìn)行高速的相位調(diào)制。
在本實(shí)施例，只要第一光開(kāi)關(guān)33和第二光開(kāi)關(guān)35的切換時(shí)間以比從激光器91產(chǎn)生的光子的重復(fù)頻率C快的頻率S切換即可，可進(jìn)行高速的相位調(diào)制。
實(shí)施例3在本實(shí)施例3，說(shuō)明一種相位調(diào)制方式的量子密碼的高速調(diào)制方式，其特征在于在使用相位調(diào)制方式的量子密碼方式中，串聯(lián)地配置多個(gè)相位調(diào)制器，將想進(jìn)行調(diào)制的相位分割后進(jìn)行調(diào)制。
在本實(shí)施例，說(shuō)明傳送裝置100(或接收裝置300)的另一實(shí)例。
在本實(shí)施例，使用圖7說(shuō)明將相位調(diào)制器串聯(lián)的情況。
在圖7中，第一相位調(diào)制器71、第二相位調(diào)制器73、第三相位調(diào)制器75、第四相位調(diào)制器77串聯(lián)。電壓產(chǎn)生部56產(chǎn)生相等的電壓后同時(shí)供給這4個(gè)相位調(diào)制器。
圖8是表示4個(gè)相位調(diào)制器的工作電壓。
圖9是表示進(jìn)行π的相位調(diào)制時(shí)的電壓V(V＝8V)。
為了產(chǎn)生8V的電壓，設(shè)上升期間只需要LP、下降期間只需要TP。在進(jìn)行相位調(diào)制時(shí)，施加8V的電壓也可進(jìn)行π的相位調(diào)制，施加4次2V的電壓也可進(jìn)行π的相位調(diào)制。設(shè)產(chǎn)生2V的電壓時(shí)的上升期間為W、下降期間為U，則因上升期間與下降期間和電壓的大小成正比，所以W＝LP/4及U＝TP/4。因此，在本實(shí)施例，是通過(guò)將本來(lái)進(jìn)行相位調(diào)制所需的電壓分割后供給，縮短產(chǎn)生本來(lái)應(yīng)供給的電壓所需的上升期間及下降期間。例如，如圖7所示，在用4個(gè)相位調(diào)制器施加本來(lái)應(yīng)作用的電壓時(shí)，用4個(gè)相位調(diào)制器各自施加1/4的電壓即可。因此，上升期間及下降期間變成1/4。
在圖8，對(duì)4個(gè)相位調(diào)制器同時(shí)供給2V的電壓。其理由是因從第一相位調(diào)制器71至第四相位調(diào)制器77的配置距離短，可將自第一相位調(diào)制器71至第四相位調(diào)制器77的光信號(hào)的通過(guò)時(shí)間看成近似于0。在從第一相位調(diào)制器71至第四相位調(diào)制器77的通過(guò)時(shí)間長(zhǎng)至無(wú)法忽略時(shí)，只要將供給各相位調(diào)制器的工作電壓的時(shí)序分別稍微錯(cuò)開(kāi)即可。
圖10是控制部51的電壓產(chǎn)生部56的工作流程圖。
電壓產(chǎn)生部56在S31，從相位調(diào)制數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器53取得相位調(diào)制數(shù)據(jù)31。接著，在S32，在無(wú)相位調(diào)制數(shù)據(jù)31時(shí)，結(jié)束相位調(diào)制處理。接著，在S33，等待同步輸出信號(hào)93的輸入。在S34，電壓產(chǎn)生部56產(chǎn)生相位調(diào)制數(shù)據(jù)31所示的本來(lái)的電壓V的1/4的電壓(V/4)后，同時(shí)向4個(gè)相位調(diào)制器輸出。
在上述的例子，表示使8V變成1/4的情況，在作用電壓為4V時(shí)，對(duì)4個(gè)相位調(diào)制器各自施加1V，而在工作電壓為12V時(shí)，對(duì)4個(gè)相位調(diào)制器各自施加3V即可。
若依據(jù)本實(shí)施例，通過(guò)將N個(gè)相位調(diào)制器串聯(lián)，可將上升期間及下降期間各自縮短至1/N。
在本實(shí)施例中，包括第一調(diào)制過(guò)程，用第一相位調(diào)制器71對(duì)光信號(hào)進(jìn)行相位調(diào)制；及第二調(diào)制過(guò)程，用第二相位調(diào)制器73將利用該第一相位調(diào)制器71進(jìn)行相位調(diào)制后的光信號(hào)再進(jìn)行相位調(diào)制；還包括第三調(diào)制過(guò)程及第四調(diào)制過(guò)程，通過(guò)全部串行地執(zhí)行第一至第四調(diào)制過(guò)程，進(jìn)行所需的預(yù)定量的相位調(diào)制。這樣，通過(guò)串聯(lián)配置多個(gè)相位調(diào)制器，將調(diào)制后的相位分割后施加，這樣，電壓的上升期間和下降期間就縮短，因而可以高速工作。
圖11至圖13是傳送裝置100和接收裝置300的相位調(diào)制器的連接例。
圖11表示串聯(lián)N個(gè)相位調(diào)制器的情況。
圖12表示將相位調(diào)制器串聯(lián)后部分并聯(lián)的情況。
圖13表示將相位調(diào)制器并聯(lián)而且串聯(lián)的情況。
又，雖未圖示，其他的組合也可能。
上述的相位調(diào)制裝置可用于相位調(diào)制方式的量子密碼的高速調(diào)制裝置。不限于量子密碼，可用于對(duì)光信號(hào)進(jìn)行相位調(diào)制。可只在傳送裝置和接收裝置的一方使用上述的構(gòu)造。
工業(yè)實(shí)用性如以上所示，依據(jù)本發(fā)明的最佳實(shí)施例，在以使用了相位調(diào)制方式的量子密碼令位速率值提高，即在想高速工作時(shí)，具有可不受為了進(jìn)行相位調(diào)制而加的電壓的上升期間、下降期間等影響、或可大幅度減少其影響而可以高速工作的效果。
依據(jù)本發(fā)明的最佳實(shí)施例，因?qū)⑾辔徽{(diào)制器并聯(lián)地切換連接，所以，不必等到相位調(diào)制工作中的相位調(diào)制器的電壓降至0V就可使其他相位調(diào)制器的相位調(diào)制工作開(kāi)始，可進(jìn)行高速的相位調(diào)制。
依據(jù)本發(fā)明的最佳實(shí)施例，因總是對(duì)相位調(diào)制器施加固定的電壓，利用開(kāi)關(guān)切換光信號(hào)后供給，所以，可進(jìn)行使上升期間、下降期間變成0的高速的相位調(diào)制。
依據(jù)本發(fā)明的最佳實(shí)施例，因?qū)⑾辔徽{(diào)制器串聯(lián)配置，施加分割后的電壓，所以，可縮短上升期間及下降期間，從而可以進(jìn)行高速的相位調(diào)制。
標(biāo)號(hào)說(shuō)明31 相位調(diào)制數(shù)據(jù) 33 第一光開(kāi)關(guān)35 第二光開(kāi)關(guān) 43 光開(kāi)關(guān)45 光開(kāi)關(guān) 51 控制部53 相位調(diào)制數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器 55 切換部57 第一電壓產(chǎn)生部 59 第二電壓產(chǎn)生部61 控制部 63 相位調(diào)制數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器65 切換部 67 第一電壓產(chǎn)生部69 第二電壓產(chǎn)生部 71 第一相位調(diào)制器73 第二相位調(diào)制器 75 第三相位調(diào)制器77 第四相位調(diào)制器 81 第一相位調(diào)制器83 第二相位調(diào)制器 91 激光器93 同步輸出信號(hào) 94 第一耦合器95 第二耦合器 96 耦合器
97 耦合器 98 檢測(cè)器100 傳送裝置 200 傳送路200300 接收裝置 T1 時(shí)刻T2 時(shí)刻 BP 空白期間LP 上升期間 TP 下降期間
權(quán)利要求
1.一種相位調(diào)制裝置，其特征在于包括N(N為大于等于2的整數(shù))個(gè)相位調(diào)制器，對(duì)在光路中傳送的光信號(hào)進(jìn)行相位調(diào)制；第一和第二光開(kāi)關(guān)，選擇并列配置的該N個(gè)相位調(diào)制器的其中一個(gè)和光路連接；以及控制部，向該第一和第二光開(kāi)關(guān)輸出切換信號(hào)，令N個(gè)相位調(diào)制器的其中一個(gè)和光路連接。
2.如權(quán)利要求1的相位調(diào)制裝置，其特征在于，該控制部包括相位調(diào)制數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，存儲(chǔ)相位調(diào)制數(shù)據(jù)；N個(gè)電壓產(chǎn)生部，對(duì)N個(gè)相位調(diào)制器各自產(chǎn)生和相位調(diào)制對(duì)應(yīng)的電壓；以及切換部，依次讀出相位調(diào)制數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器所存儲(chǔ)的相位調(diào)制數(shù)據(jù)后，依次供給對(duì)利用該第一和第二光開(kāi)關(guān)和光路連接的相位調(diào)制器產(chǎn)生電壓的電壓產(chǎn)生部所讀出的相位調(diào)制數(shù)據(jù)。
3.如權(quán)利要求1的相位調(diào)制裝置，其特征在于，該控制部包括相位調(diào)制數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，存儲(chǔ)取N個(gè)值的相位調(diào)制數(shù)據(jù)；電壓產(chǎn)生部，對(duì)N個(gè)相位調(diào)制器各自產(chǎn)生和相位調(diào)制數(shù)據(jù)的N個(gè)值對(duì)應(yīng)的N個(gè)固定的電壓后，供給各相位調(diào)制器固定的電壓；以及切換部，讀出存儲(chǔ)在相位調(diào)制數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器中的相位調(diào)制數(shù)據(jù)，向該第一和第二光開(kāi)關(guān)輸出選擇與讀出的相位調(diào)制數(shù)據(jù)值的對(duì)應(yīng)電壓所供給的相位調(diào)制器的切換信號(hào)。
4.一種相位調(diào)制裝置，其特征在于包括N(N為大于等于2的整數(shù))個(gè)相位調(diào)制器，串聯(lián)連接在光路上；控制部，用于產(chǎn)生給N個(gè)相位調(diào)制器的N個(gè)電壓，給N個(gè)相位調(diào)制器加所述N個(gè)電壓，使得加在該N個(gè)相位調(diào)制器的電壓的和與對(duì)光信號(hào)進(jìn)行的相位調(diào)制對(duì)應(yīng)的電壓相等。
5.如權(quán)利要求4的相位調(diào)制裝置，其特征在于，該控制部包括相位調(diào)制數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，用于存儲(chǔ)相位調(diào)制數(shù)據(jù)；電壓產(chǎn)生部，用于產(chǎn)生將與相位調(diào)制數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器所存儲(chǔ)的相位調(diào)制數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的電壓V N等分的均勻電壓(V/N)后，分別給N個(gè)相位調(diào)制器加所產(chǎn)生的N個(gè)等分的均勻電壓(V/N)。
6.一種相位調(diào)制方法，將第一和第二光信號(hào)依次進(jìn)行相位調(diào)制，其特征在于該相位調(diào)制方法包括第一調(diào)制過(guò)程，用第一相位調(diào)制器對(duì)第一光信號(hào)進(jìn)行相位調(diào)制；及第二調(diào)制過(guò)程，在該第一調(diào)制過(guò)程終了前，用第二相位調(diào)制器對(duì)第二光信號(hào)進(jìn)行相位調(diào)制。
7.一種相位調(diào)制方法，用于對(duì)光信號(hào)只進(jìn)行預(yù)定量的相位調(diào)制，其特征在于包括第一調(diào)制過(guò)程，用第一相位調(diào)制器對(duì)第一光信號(hào)進(jìn)行相位調(diào)制；及第二調(diào)制過(guò)程，用第二相位調(diào)制器對(duì)在第一調(diào)制過(guò)程進(jìn)行相位調(diào)制后的光信號(hào)再進(jìn)行相位調(diào)制；通過(guò)執(zhí)行該第一調(diào)制過(guò)程和第二調(diào)制過(guò)程，對(duì)光信號(hào)進(jìn)行該預(yù)定量的相位調(diào)制。
全文摘要
在高速工作時(shí)，無(wú)法忽略對(duì)相位調(diào)制器施加電壓時(shí)，達(dá)到可以施加的電壓時(shí)的上升期間和回到0V為止的下降期間。將第一相位調(diào)制器71、第二相位調(diào)制器73并聯(lián)配置后，由控制部51的切換部55用第一光開(kāi)關(guān)33、第二光開(kāi)關(guān)35切換光路?？刂撇?1的切換部55向第一電壓產(chǎn)生部57或第二電壓產(chǎn)生部59提供相位調(diào)制數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器53所存儲(chǔ)的相位調(diào)制數(shù)據(jù)31，產(chǎn)生相位調(diào)制所需的電壓。
文檔編號(hào)H04L27/20GK1457571SQ01815389
公開(kāi)日2003年11月19日 申請(qǐng)日期2001年9月7日 優(yōu)先權(quán)日2000年9月11日
發(fā)明者長(zhǎng)谷川俊夫, 西岡毅, 石塚裕一 申請(qǐng)人:三菱電機(jī)株式會(huì)社