CN120110586B 一种tf-qkd系统与相位同步实现方法 （中电信量子信息科技集团有限公司）

(19)国家知识产权局(12)发明专利司地址230088安徽省合肥市高新区望江西(72)发明人赵卓泽刘勇谭昊葛皓波有限公司11463专利代理师杜杨H04J3/06(2006.01)H04J3/16(2006.01)射频同步系统的TF-QKD系统架构，显第一调制单元调单元_2设备，所述第一设备包括第一光源、第一量子态调制单元以及第一同步单元，所述第二设备包括第二光源、第二量子态调制单元以及第二同步单元，所述干涉设备包括干涉执行单元、相位补偿单元以及第三同步单元；所述第一量子态调制单元分别与所述第一光源、所述第一同步单元连接，所述第二量子态调制单元分别与所述第二光源、所述第二同步单元连接；所述第一量子态调制单元还与所述干涉执行单元或相位补偿单元连接，所述第二量子态调制单元还与其中的另一个连接，所述相位补偿单元还与所述第三同步单元以及所述干涉执行单元连接；所述第一同步单元、所述第二同步单元以及所述第三同步单元之间光纤连接；所述第一量子态调制单元用于根据所述第一同步单元提供的第一参考相位信号，对所述第一光源发射的第一连续光波进行相位编码，并将得到的连续光波向后传递；所述第二量子态调制单元用于根据所述第二同步单元提供的第二参考相位信号，对所述第二光源发射的第二连续光波进行相位编码，并将得到的连续光波向后传递；所述相位补偿单元用于根据所述第三同步单元提供的第三参考相位信号，对经过其的光波进行相位补偿，并将相位补偿后的光波传递给所述干涉执行单元；所述干涉执行单元用于根据接收的光波确定所述第一设备与所述第二设备之间的干涉结果；所述第一参考相位信号、所述第二参考相位信号以及所述第三参考相位信号相同；所述第一同步单元用于生成第一参考相位信号，并将与所述第一参考相位信号对应的第一同步光信号，发送给所述第二同步单元和所述第三同步单元；所述第二同步单元用于根据接收到的所述第一同步光信号，获取第二参考相位信号，并将根据所述第二参考相位信号生成第二同步光信号，发送给所述第一同步单元和所述第三同步单元；所述第三同步单元用于根据接收到的所述第一同步光信号和所述第二同步光信号，获取第三参考相位信号。2.如权利要求1所述的TF-QKD系统，其特征在于，所述第一同步单元包括射频信号发生所述射频信号发生器的输出端分别与所述第一二分频器的输入端、所述下变频器的第一输入端连接；所述第一二分频器的输出端连接于所述第一量子态调制单元；所述下变频器的第二输入端连接于所述第一光电转换单元的输出端；所述下变频器的输出端连接于所述第一电光转换器的输入端；所述第一电光转换器的输出端和所述第一光电转换单元的输入端均连接于所述第一波分复用器。所述射频信号发生器用于生成射频信号SA₀,并将射频信号SAo传输给所述第一二分频器和所述下变频器；3所述第一光电转换单元用于探测所述第一波分复用器采集的第二同步光信号，并将探测得到的射频信号SA2传输给所述下变频器；所述下变频器用于利用射频信号SA2对射频信号SAo进行下变频处理，并将得到的射频信号SA4传输给所述第一电光转换器；所述第一电光转换器用于将射频信号SA4调制在第一辅助光信号上，并将得到的第一同步光信号传递给所述第一波分复用器，从而将其传输给所述第二同步单元和所述第三同步单元；所述第一二分频器用于对射频信号SA进行二分频处理，并将得到的第一参考相位信号SA1,提供给所述第一量子态调制单元。4.如权利要求1所述的TF-QKD系统，其特征在于，所述第二同步单元包括功率分配单元、第二光电转换单元、第二电光转换器以及第二波分复用器；所述第二光电转换单元的输入端和所述第二电光转换器的输出端均连接于所述第二波分复用器；所述第二光电转换单元的输出端连接于所述功率分配单元的输入端，所述功率分配单元的第一输出端连接于所述第二电光转换器的输入端，所述功率分配单元的第二输出端连接于所述第二量子态调制单元。所述第二光电转换单元用于探测所述第二波分复用器采集的第一同步光信号，并将探测得到的射频信号SB1传输给所述功率分配单元；所述功率分配单元用于对射频信号SB1进行功率分配，按照功率分配结果将射频信号SB1发送给所述第二电光转换器；所述第二电光转换器用于将射频信号SB1调制在第二辅助光信号上，并将得到的第二同步光信号传递给所述第二波分复用器，从而将其传输给所述第一同步单元和所述第三同步单元；所述功率分配单元还用于按照功率分配结果将射频信号SB1发送给所述第二量子态调6.如权利要求1所述的TF-QKD系统，其特征在于，所述第三同步单元包括光耦合器、第三光电转换单元、第四光电转换单元、第二混频器、第二二分频器以及第六带通滤波器；所述第三光电转换单元的输入端和所述第四光电转换单元的输入端均连接于所述光耦合器，所述第三光电转换单元的输出端和所述第四光电转换单元的输出端均连接于所述第二混频器的输入端；所述第二混频器的输出端连接于所述第二二分频器的输入端，所述第二二分频器的输出端连接于所述第六带通滤波器的输入端，所述第六带通滤波器的输出端连接于所述相位补偿单元。所述第三光电转换单元用于探测所述光耦合器采集的第一同步光信号，并将探测得到4的射频信号Sc1传输给所述第二混频器；所述第四光电转换单元用于探测所述光耦合器采集的第二同步光信号，并将探测得到的射频信号Sc₂传输给所述第二混频器；所述第二混频器用于对射频信号Sc1和射频信号Sc2进行混频处理，并将得到的混频信号Sc₃传输给所述第二二分频器；所述第二二分频器用于对混频信号Sc3进行二分频处理，并将得到的第三参考相位信号Sco,发送给所述第六带通滤波器；所述第六带通滤波器用于对第三参考相位信号Sco进行带通滤波，并将滤波后的第三参考相位信号Sco提供给所述相位补偿单元。8.一种相位同步实现方法，其特征在于，应用于权利要求1-7中任一项所述的TF-QKD系统，在第一光源与第二光源实现频率同步的情况下，所述方法包括：第一量子态调制单元根据第一同步单元提供的第一参考相位信号，对第一光源发射的第一连续光波进行相位编码，并将得到的连续光波向后传递；第二量子态调制单元用于根据第二同步单元提供的第二参考相位信号，对第二光源发射的第二连续光波进行相位编码，并将得到的连续光波向后传递；相位补偿单元用于根据第三同步单元提供的第三参考相位信号，对经过其的光波进行相位补偿，并将相位补偿后的光波传递给干涉执行单元；干涉执行单元用于根据接收的光波确定第一设备与第二设备之间的干涉结果；其中，所述第一参考相位信号、所述第二参考相位信号以及所述第三参考相位信号相5一种TF-QKD系统与相位同步实现方法技术领域背景技术[0002]量子密钥分发(Quantumkeydistribution,QKD)基于量子力学基本原理，为通信双方提供了一种信息论层面上的安全密钥共享机制，结合一次一密的信息加密方式能够实现无条件安全的保密通信。在信号传输方面，QKD与经典光纤通信均面临随着距离增加信号强度呈指数级衰减的问题。经典光通信可通过部署光放大器来增强传输信号，进而构建长距离光纤通信网络，但对于QKD,由于量子不可克隆定理的限制，导致无法通过简单的光放大来延伸量子信号的传输距离，否则将产生额外的误码率，直接威胁到授权用户通信服务的合法性与安全性。信道损耗成为了制约远距离量子密钥分发的核心因素。Distribution,TF-QKD)可以将密钥率和信道透过率的线性关系提升至更为高效的平方根相关，从而大大提升无中继QKD的安全传输距离。随着TF-QKD技术的日益成熟，将其应用于现有网络能显著减少远距离量子通信网络中必需的可信中继节点数目，从而提升长途干线QKD系统的整体安全性能，并切实降低安全成本。然而，TF-QKD技术的实施面临着严格的条发明内容[0005]本发明的目的在于提供一种TF-QKD系统与相位同步实现方法，以改善上述问题。第二设备以及干涉设备，所述第一设备包括第一光源、第一量子态调制单元以及第一同步单元，所述第二设备包括第二光源、第二量子态调制单元以及第二同步单元，所述干涉设备包括干涉执行单元、相位补偿单元以及第三同步单元；[0008]所述第一量子态调制单元分别与所述第一光源、所述第一同步单元连接，所述第二量子态调制单元分别与所述第二光源、所述第二同步单元连接；[0009]所述第一量子态调制单元还与所述干涉执行单元或相位补偿单元连接，所述第二量子态调制单元还与其中的另一个连接，所述相位补偿单元还与所述第三同步单元以及所述干涉执行单元连接；[0010]所述第一同步单元、所述第二同步单元以及所述第三同步单元之间光纤连接。[0011]可选地，所述第一量子态调制单元用于根据所述第一同步单元提供的第一参考相位信号，对所述第一光源发射的第一连续光波进行相位编码，并将得到的连续光波向后传[0012]所述第二量子态调制单元用于根据所述第二同步单元提供的第二参考相位信号，6对所述第二光源发射的第二连续光波进行相位编码，并将得到的连续光波向后传递；[0013]所述相位补偿单元用于根据所述第三同步单元提供的第三参考相位信号，对经过其的光波进行相位补偿，并将相位补偿后的光波传递给所述干涉执行单元；[0014]所述干涉执行单元用于根据接收的光波确定所述第一设备与所述第二设备之间的干涉结果；[0015]所述第一参考相位信号、所述第二参考相位信号以及所述第三参考相位信号相[0016]可选地，所述第一同步单元用于生成第一参考相位信号，并将与所述第一参考相位信号对应的第一同步光信号，发送给所述第二同步单元和所述第三同步单元；[0017]所述第二同步单元用于根据接收到的所述第一同步光信号，获取第二参考相位信号，并将根据所述第二参考相位信号生成第二同步光信号，发送给所述第一同步单元和所述第三同步单元；[0018]所述第三同步单元用于根据接收到的所述第一同步光信号和所述第二同步光信[0019]可选地，所述第一同步单元包括射频信号发生器、第一二分频器、下变频器、第一光电转换单元、第一电光转换器以及第一波分复用器；[0020]所述射频信号发生器的输出端分别与所述第一二分频器的输入端、所述下变频器的第一输入端连接；[0021]所述第一二分频器的输出端连接于所述第一量子态调制单元；[0022]所述下变频器的第二输入端连接于所述第一光电转换单元的输出端；所述下变频器的输出端连接于所述第一电光转换器的输入端；[0023]所述第一电光转换器的输出端和所述第一光电转换单元的输入端均连接于所述第一波分复用器。[0024]可选地，所述射频信号发生器用于生成射频信号SA₀,并将射频信号SAo传输给所述第一二分频器和所述下变频器；[0025]所述第一光电转换单元用于探测所述第一波分复用器采集的第二同步光信号，并将探测得到的射频信号SA2传输给所述下变频器；[0026]所述下变频器用于利用射频信号SA2对射频信号SAO进行下变频处理，并将得到的射频信号SA4传输给所述第一电光转换器；[0027]所述第一电光转换器用于将射频信号SA4调制在第一辅助光信号上，并将得到的第一同步光信号传递给所述第一波分复用器，从而将其传输给所述第二同步单元和所述第三同步单元；[0028]所述第一二分频器用于对射频信号SAO进行二分频处理，并将得到的第一参考相位信号SA1,提供给所述第一量子态调制单元。[0029]可选地，所述第二同步单元包括功率分配单元、第二光电转换单元、第二电光转换器以及第二波分复用器；[0030]所述第二光电转换单元的输入端和所述第二电光转换器的输出端均连接于所述7第二波分复用器；[0031]所述第二光电转换单元的输出端连接于所述功率分配单元的输入端，所述功率分配单元的第一输出端连接于所述第二电光转换器的输入端，所述功率分配单元的第二输出端连接于所述第二量子态调制单元。[0032]可选地，所述第二光电转换单元用于探测所述第二波分复用器采集的第一同步光信号，并将探测得到的射频信号SB1传输给所述功率分配单元；[0033]所述功率分配单元用于对射频信号SB1进行功率分配，按照功率分配结果将射频信号SB1发送给所述第二电光转换器；[0034]所述第二电光转换器用于将射频信号SB1调制在第二辅助光信号上，并将得到的第二同步光信号传递给所述第二波分复用器，从而将其传输给所述第一同步单元和所述第三同步单元；[0035]所述功率分配单元还用于按照功率分配结果将射频信号SB1发送给所述第二量子态调制单元，作为第二参考相位信号SB1。[0036]可选地，所述第三同步单元包括光耦合器、第三光电转换单元、第四光电转换单[0037]所述第三光电转换单元的输入端和所述第四光电转换单元的输入端均连接于所述光耦合器，所述第三光电转换单元的输出端和所述第四光电转换单元的输出端均连接于所述第二混频器的输入端；[0038]所述第二混频器的输出端连接于所述第二二分频器的输入端，所述第二二分频器的输出端连接于所述第六带通滤波器的输入端，所述第六带通滤波器的输出端连接于所述相位补偿单元。[0039]可选地，所述第三光电转换单元用于探测所述光耦合器采集的第一同步光信号，并将探测得到的射频信号Sc1传输给所述第二混频器；[0040]所述第四光电转换单元用于探测所述光耦合器采集的第二同步光信号，并将探测得到的射频信号Sc₂传输给所述第二混频器；[0041]所述第二混频器用于对射频信号Sc1和射频信号Sc2进行混频处理，并将得到的混频信号Sc3传输给所述第二二分频器；[0042]所述第二二分频器用于对混频信号Sc3进行二分频处理，并将得到的第三参考相位信号Sco,发送给所述第六带通滤波器；[0043]所述第六带通滤波器用于对第三参考相位信号Sco进行带通滤波，并将滤波后的第三参考相位信号Sco提供给所述相位补偿单元。[0044]第二方面，本发明实施例提供一种相位同步实现方法，应用于上述的TF-QKD系统，在第一光源与第二光源实现频率同步的情况下，所述方法包括：[0045]第一量子态调制单元根据第一同步单元提供的第一参考相位信号，对第一光源发射的第一连续光波进行相位编码，并将得到的连续光波向后传递；8[0046]第二量子态调制单元用于根据第二同步单元提供的第二参考相位信号，对第二光源发射的第二连续光波进行相位编码，并将得到的连续光波向后传递；[0047]相位补偿单元用于根据第三同步单元提供的第三参考相位信号，对经过其的光波进行相位补偿，并将相位补偿后的光波传递给干涉执行单元；[0048]干涉执行单元用于根据接收的光波确定第一设备与第二设备之间的干涉结果；[0049]其中，所述第一参考相位信号、所述第二参考相位信号以及所述第三参考相位信[0050]相对于现有技术，本发明实施例所提供的一种TF-QKD系统与相位同步实现方法，包括：第一设备、第二设备以及干涉设备，第一设备中的第一量子态调制单元分别与第一光源、第一同步单元连接，第二设备中的第二量子态调制单元分别与第二光源、第二同步单元连接；第一量子态调制单元还与干涉执行单元或相位补偿单元连接，第二量子态调制单元还与其中的另一个连接，相位补偿单元还与第三同步单元以及干涉执行单元连接；第一同步单元、第二同步单元以及第三同步单元之间光纤连接。基于射频同步系统的TF-QKD系统架构，显著降低了TF-QKD系统的实施成本与复杂度。有效降低了同步系统的复杂度和成本，为TF-QKD设备的大规模产业化应用提供了关键的技术支撑。[0051]为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合附图说明[0052]为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它相关的附图。[0053]图1为本发明实施例提供的TF-QKD系统的结构示意图。[0054]图2为本发明实施例提供的第一同步单元的结构示意图。[0055]图3为本发明实施例提供的第二同步单元的结构示意图。[0056]图4为本发明实施例提供的第三同步单元的结构示意图。具体实施方式[0057]为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。[0058]因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范[0059]应注意到：相似的标号和字母个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。同时，在本发明的9[0060]需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。[0063]下面结合附图，对本发明的一些实施方式作详细说明。在不冲突的情况下，下述的实施例及实施例中的特征可以相互组合。[0064]在进行量子密钥协商上，必须精确调控两台激光器的频率，以确保它们发射的光子能在干涉设备端实现高质量的干涉。其次，两台激光器的相位编码需保持高度准确，同时干涉设备端的相位测量也必须精确无误，这是保障密钥生成安全高效的关键。为此，两台激光器在通过相位调制器进行相位编码时须实现相位同步。另外，由于光纤链路中不可避免地存在相位抖动，因干涉设备端还需对相位进行实时或数据后处理补偿，这一步骤同样依赖于相位同步的实现。[0065]为了解决目前TF-QKD系统中的同步模块中存在多方面的问题，其中一方面是偏振一致性耦合方案光路复杂，成本较高，实现困难，且稳定性较差需要配合人工标校。本发明实施例提供了一种TF-QKD系统与相位同步实现方法，提出了基于射频同步系统的TF-QKD系统架构，显著降低了TF-QKD系统的实施成本与复杂度。并且同步系统采用光载射频结构实现同步功能，通过将射频信号调制到光载波上进行传输，并据此进行反馈补偿，成功实现了相位同步。有效降低了同步系统的复杂度和成本，为TF-QKD设备的大规模产业化应用提供了关键的技术支撑。从而增强了其商业应用的可行性，并为实现未来超长距离的量子密钥分发技术奠定了坚实基础。[0066]请参考图1,图1为本发明实施例提供的TF-QKD系统的结构示意图。[0067]TF-QKD系统包括第一设备、第二设备以及干涉设备，第一设备包括第一光源(激光光源)、第一量子态调制单元以及第一同步单元，第二设备包括第二光源(激光光源)、第二量子态调制单元以及第二同步单元，干涉设备包括干涉执行单元、相位补偿单元以及第三同步单元。[0068]第一量子态调制单元分别与第一光源、第一同步单元连接，第二量子态调制单元分别与第二光源、第二同步单元连接。[0069]第一量子态调制单元还与干涉执行单元或相位补偿单元连接，第二量子态调制单元还与其中的另一个连接，相位补偿单元还与第三同步单元以及干涉执行单元连接。[0070]图1中示出了，第一量子态调制单元与干涉执行单元连接，第二量子态调制单元与相位补偿单元连接。当然地，还可以是图中未示出的，第一量子态调制单元与相位补偿单元连接，第二量子态调制单元与干涉执行单元连接。[0071]第一同步单元、第二同步单元以及第三同步单元之间光纤连接。[0072]可选地，第一同步单元中的第一波分复用器、第二同步单元中的第二波分复用器以及第三同步单元中的光耦合器之间光纤连接。[0073]请继续参考图1,在一种可选的实施方式中，干涉设备还包括锁频参考光单元，锁频参考光单元分别与第一设备中的第一光源和第二设备中的第二光源连接。可选地，在锁频参考光单元和第一光源设置有偏振监测补偿装置(图中所示PB),在锁频参考光单元和第二光源也设置有偏振监测补偿装置(图中所示PB。[0074]在光源同步的过程中，干涉设备中的锁频参考光单元产生锁频参考光，接着将其发送至第一光源和第二光源。经过偏振检测补偿后，该参考光被用于锁定两端光源的频率，确保两者频率一致。[0075]需要说明的是，第一光源和第二光源还可以通过其他方式实现频率同步，在此不做限定。[0076]可选地，在干涉执行单元与对应的量子态调制单元之间也设置有偏振监测补偿装置(图中所示PB),在相位补偿单元与对应的量子态调制单元之间也设置有偏振监测补偿装置(图中所示PB),偏振监测补偿装置用于进行偏振检测补偿。[0077]可选地，在第一光源与第二光源实现频率同步的情况下，第一量子态调制单元用于根据第一同步单元提供的第一参考相位信号，对第一光源发射的第一连续光波进行相位编码，并将得到的连续光波向后传递(传递给干涉设备中的干涉执行单元或相位补偿单元)。[0078]第二量子态调制单元用于根据第二同步单元提供的第二参考相位信号，对第二光源发射的第二连续光波进行相位编码，并将得到的连续光波向后传递(传递给干涉设备中的干涉执行单元或相位补偿单元)。[0079]相位补偿单元用于根据第三同步单元提供的第三参考相位信号，对经过其的光波进行相位补偿，并将相位补偿后的光波传递给干涉执行单元。[0080]干涉执行单元用于根据接收的光波确定第一设备与第二设备之间的干涉结果。[0081]在干涉结果为正确时，表示第一设备与第二设备完成量子纠缠，可以进行量子密钥协商。[0082]其中，第一参考相位信号、第二参考相位信号以及第三参考相位信号相同。[0083]可选地，请继续参考图1,在一种可选的实施方式中，第一量子态调制单元和第二量子态调制单元均包括依次连接的相位调制器、幅度调制器以及光衰减器。进入量子态调制单元(包括第一量子态调制单元和第二量子态调制单元)的光信号，依次经过相位调制和幅度调制完成诱骗态相位编码，通过光衰减器将光强降低到弱相干量级，进行量子态传输。[0084]需要说明的是，相位后处理过程中，由于TF-QKD系统中第一设备和第二设备发送11的光脉冲到达干涉设备的干涉结果取决于二者的全局相位差，即编码相位与传输相位。编码相位携带信息，在相位编码过程中实现；传输相位为从光源生成的初始相位经过链路传输叠加链路相位后到达干涉处的总相位，为了准确获得编码相位的信息，需要将两边脉冲的通道相对相位差被完全补偿，因此在干涉设备中一条干涉臂上加入了相位补偿模块，以调整两路光信号的到达时间，消除两脉冲传输相位。[0085]可选地，第一同步单元用于生成第一参考相位信号(并将其发送给第一量子态调制单元),并将与第一参考相位信号对应的第一同步光信号，发送给第二同步单元和第三同步单元；[0086]第二同步单元用于根据接收到的第一同步光信号，获取第二参考相位信号(并将其发送给第二量子态调制单元),并将根据第二参考相位信号生成第二同步光信号，发送给第一同步单元和第三同步单元；[0087]第三同步单元用于根据接收到的第一同步光信号和第二同步光信号，获取第三参考相位信号(并将其发送给相位补偿单元)。[0088]在前文的基础上，关于第一同步单元的结构，本发明实施例还提供了一种可选的实施方式，请参考图2,图2为本发明实施例提供的第一同步单元的结构示意图。[0089]第一同步单元包括射频信号发生器、第一二分频器、下变频器、第一光电转换单[0090]射频信号发生器的输出端分别与第一二分频器的输入端、下变频器的第一输入端连接。[0091]第一二分频器的输出端连接于第一量子态调制单元(用于提供第一参考相位信号SA1,射频信号)。[0092]下变频器的第二输入端连接于第一光电转换单元的输出端；下变频器的输出端连接于第一电光转换器的输入端。[0093]第一电光转换器的输出端和第一光电转换单元的输入端均连接于第一波分复用[0094]射频信号发生器用于生成射频信号SA₀,并将射频信号SAo传输给第一二分频器和下变频器。[0095]可选地，射频信号SAo的表示如下：[0097]其中，WAo表示射频信号SAo的频率，4Ao表示射频信号SAo的相位。[0098]第一光电转换单元用于探测第一波分复用器采集的第二同步光信号(波长为λ2),并将探测得到的射频信号SA2传输给下变频器，其中，第二同步光信号来自第二设备。[0099]可选地，射频信号SA2的表示如下：[0102]下变频器用于利用射频信号SA2对射频信号SAO进行下变频处理，并将得到的射[0104]第一二分频器用于对射频信号SAO进行二分频处理，并将得到的第一参考相位信[0111]第一带通滤波器用于对接收到的放大信号进行带通滤波(滤除噪声),从而得到射频信号SA2,并射频信号SA2传输给下变频器(第二同步光信号来自第二设备)。[0119]第二带通滤波器用于对混频信号SA3进行下边带滤波(滤除其中的中的上边带信[0122]进而通过光电转换将射频信号SA4调制在波长为λ1的连续光信号。调制后的光信[0123]在前文的基础上，关于第二同步单元的结构，本发明实施例还提供了一种可选的实施方式，请参考图3,图3为本发明实施例提供的第二同步单元的结构示意图。[0124]第二同步单元包括功率分配单元、第二光电转换单元、第二电光转换器以及第二波分复用器。[0125]第二光电转换单元的输入端和第二电光转换器的输出端均连接于第二波分复用[0126]第二光电转换单元的输出端连接于功率分配单元的输入端，功率分配单元的第一输出端连接于第二电光转换器的输入端，功率分配单元的第二输出端连接于第二量子态调制单元(用于提供第二参考相位信号SB1,射频信号)。[0127]第二光电转换单元用于探测第二波分复用器采集的第一同步光信号(波长为λ1),并将探测得到的射频信号SB1传输给功率分配单元，其中，第一同步光信号来自第一设备。[0128]可选地，第二光电转换单元将中心波长为λ3的光信号进行转换得到射频信号SB1,其表达式为：[0130]其中，WA0表示射频信号SAo的频率，4Ao表示射频信号信号SA2的频率，A2表示射频信号SA2的相位，φp表示射频信号SA4从第一设备至第二设[0131]功率分配单元用于对射频信号SB1进行功率分配，按照功率分配结果将射频信号SB1发送给第二电光转换器。[0132]可选地，功率分配单元包括再生锁相环和功率分配器，再生锁相环的输入端连接于第二光电转换单元(第三带通滤波器)的输出端，再生锁相环的输出端连接于功率分配器的输入端，功率分配器的第一输出端连接于第二电光转换器的输入端，功率分配器的第二输出端连接于第二量子态调制单元。[0133]射频信号SB1经过再生锁相环进行信号优化后，可以提升信噪比，再经过功率分配后将部分信号引出分别传递给第二电光转换器和第二量子态调制单元。[0134]第二电光转换器用于将射频信号SB1调制在(波长为λ2的)第二辅助光信号上，并将得到的第二同步光信号传递给第二波分复用器，从而将其传输给第一同步单元和第三同步单元。[0135]功率分配单元还用于按照功率分配结果将射频信号SB1发送给第二量子态调制单元，作为第二参考相位信号SB1。[0136]请继续参考图3,在一种可选的实施方式中，第二光电转换单元包括依次连接的第二光电转换器、第二射频放大器以及第三带通滤波器，第二光电转换器的输入端连接于第二波分复用器，第三带通滤波器的输出端连接于功率分配单元(再生锁相环的输入端)。将探测信号传递给第二射频放大器。三带通滤波器。二同步光信号信号经由光电转换后得到射频信号SA2,此时信号会附加经由第二设备至第[0149]由此可知，射频信号SA1与射频信号SB1同频同相，因此通过此方法可以实现第三光电转换单元的输出端和第四光电转换单元的输出端均连接于第二混频器的输入端。于第六带通滤波器的输入端，第六带通滤波器的输出端连接于相位补偿单元(用于提供第测得到的射频信号Sc1传输给第二混频器(第一同步光信号来自第一设备)。测得到的射频信号Sc2传输给第二混频器第二同步光信号来自第二设备)。[0157]第二二分频器用于对混频信号Sc3进行二分频处理，并将得参考相位信号Sco提供给相位补偿单元。[0172]第三参考相位信号-射频信号Sco、第二参考相位信号-射频信号SB1的简化表达式与第一参考相位信号-射频信号SA1的表达式相同。[0176]第十带通滤波器用于对接收到的放大信号进行带通滤波(滤除噪声),从而得到射频信号Sc1,并射频信号Sc1传输给第二混频器。[0177]第四光电转换单元包括依次连接的第四光电转换器、第四射频放大器以及第五带通滤波器，第四光电转换器的输入端连接于光耦合器，第五带通滤波器的输出端连接于第二混频器。[0178]第四光电转换器用于探测光耦合器采集的第二同步光信号(波长为λ2),并将探测信号传递给第四射频放大器。[0179]第四射频放大器用于对接收到的探测信号进行射频放大，并将放大信号传递给第五带通滤波器。[0180]第五带通滤波器用于对接收到的放大信号进行带通滤波(滤除噪声),从而得到射频信号Sc2,并射频信号Sc