一种基于级联调制的高位多进制量子噪声随机加密系统方案研究

作者：王晓虎; 蒲涛; 郑吉林^*; 周华; 李云坤; 刘娟; 戴伟

来源：中国激光, 2023, 50(10): 147-155.

• 光通信
• 量子噪声随机加密
• 低位数模转换器
• 多进制传输系统

为避免数模转换器（DAC）在高速率、高分辨率方面的性能限制对量子噪声随机加密系统（QNRC）的影响，同时也为了降低系统的成本，本文提出了一种采用低位DAC级联调制、光域解密、直接检测的灵活多进制解密系统方案，并利用商用仿真软件VPI Transmission Maker Optical System 9.1 (VPI9.1)对所提方案的可行性进行验证，得到了介观相干态功率为-20 dBm、传输距离为100 km、传输速率为10 Gb/s、密文态数目最高可达216-1的QNRC系统的仿真结果。结果表明：低位DAC级联的方式不仅可以大大提高密文态数目，确保最优的系统传输性能，还可以灵活适配多进制传输系统。此外，所提系统方案避免了数模转换器在高速率、高分辨率方面对QNRC系统的影响，同时还显著降低了高位传输系统的成本，为实现QNRC系统的国产化提供了一种解决方案。

• 单位
  中国人民解放军陆军工程大学