激光脉冲生成系统及方法及量子密钥分发系统与流程

技术特征：
1.一种激光脉冲生成系统，其特征在于，包括：高速脉冲驱动源，用于基于输入信号生成第一信号和第二信号，所述第一信号和所述第二信号为电学差分驱动信号；所述第一信号的相位与所述输入信号的相位相同，所述第二信号的相位与所述输入信号的相位相反；第一交流耦合器，用于基于所述第一信号输出第一耦合信号；第二交流耦合器，用于基于所述第二信号输出第二耦合信号；超短脉冲生成单元，用于基于所述第一耦合信号以及经过延时处理的所述第二耦合信号输出超短电学脉冲；低噪声放大器，用于对所述超短电学脉冲进行放大；半导体激光器，用于基于放大后的所述超短电学脉冲输出高速超短激光脉冲。2.根据权利要求1所述的激光脉冲生成系统，其特征在于，所述高速脉冲驱动源为具有差分输出的脉冲发生器，所述脉冲发生器的同相端输出所述第一信号，所述脉冲发生器的反相端输出所述第二信号，所述第一信号与所述第二信号为周期性或是随机性的电学差分驱动信号。3.根据权利要求2所述的激光脉冲生成系统，其特征在于，所述脉冲发生器的最小脉冲时间间隔不小于2倍的设定阈值，所述设定阈值为所述激光脉冲生成系统中所有元件中最高工作频率的倒数。4.根据权利要求1所述的激光脉冲生成系统，其特征在于，所述第二交流耦合器与所述超短脉冲生成单元之间具有延时部件，所述延时部件用于对所述第二耦合信号进行延时处理。5.根据权利要求4所述的激光脉冲生成系统，其特征在于，所述延时部件为延时芯片或pcb走线。6.根据权利要求1所述的激光脉冲生成系统，其特征在于，所述第一交流耦合器与所述第二交流耦合器为电容耦合器或变压器耦合器。7.根据权利要求1所述的激光脉冲生成系统，其特征在于，所述超短脉冲生成单元为双通道高速差分逻辑门芯片；所述芯片中第一信号差分输入通道的正极与负电源连接，其负极接地；所述芯片中第二信号差分输入通道的正极输入所述第一耦合信号，通过第一电阻与所述负电源连接，通过第二电阻接地，其负极通过第三电阻接地；所述芯片中差分选择通道的正极输入经过延时处理的所述第二耦合信号，通过第四电阻与所述负电源连接，其负极通过第五电阻与所述负电源连接；所述芯片的电源引脚输入第一可调节电压。8.根据权利要求1所述的激光脉冲生成系统，其特征在于，所述低噪声放大器的射频输出端与所述半导体激光器的负极引脚连接，以为所述半导体激光器的负极引脚输入放大后的所述超短电学脉冲；所述低噪声放大器的漏极供电引脚与所述半导体激光器的正极引脚均接入第二可调节电压；所述低噪声放大器的栅极接入第三可调节电压。9.根据权利要求8所述的激光脉冲生成系统，其特征在于，如果所述半导体激光器具有
直流引脚，所述直流引脚连接一可调节恒流源；如果所述半导体激光器不具有直流引脚，所述半导体激光器的负极引脚通过电感与一可调节恒流源连接。10.根据权利要求1-9任一项所述的激光脉冲生成系统，其特征在于，所述超短脉冲生成单元的输出端与所述低噪声放大器的输入端采用直流耦合。11.一种基于权利要求1-10任一项所述激光脉冲生成系统的激光脉冲生成方法，其特征在于，包括：基于输入信号生成第一信号和第二信号，所述第一信号和所述第二信号为电学差分驱动信号；所述第一信号的相位与所述输入信号的相位相同，所述第二信号的相位与所述输入信号的相位相反；对所述第一信号进行交流耦合生成第一耦合信号，对所述第二信号进行交流耦合生成第二耦合信号；基于所述第一耦合信号以及经过延时处理的所述第二耦合信号输出超短电学脉冲；对所述超短电学脉冲进行放大；基于放大后的所述超短电学脉冲输出高速超短激光脉冲。12.一种量子密钥分发系统，其特征在于，包括：发射端，所述发射端用于对激光脉冲生成系统出射的光脉冲进行编码；其中，所述发射端采用如权利要求1-10任一项所述激光脉冲生成系统；接收端，所述接收端用于获取经过所述发射端编码后的光脉冲，对所述光脉冲进行解码，并对所述光脉冲进行探测。

技术总结
本发明提供了一种激光脉冲生成系统及方法及量子密钥分发系统，本发明技术方案提供了一种基于低噪声放大器的高速随机超短激光脉冲产生方案，解决了超短激光脉冲产生对电学脉冲的宽度限制要求高的难题，并且可以提升高速随机信号驱动半导体激光器产生超短激光脉冲的信号质量。的信号质量。的信号质量。


技术研发人员：唐世彪 房后林 代云启
受保护的技术使用者：科大国盾量子技术股份有限公司
技术研发日：2020.06.02
技术公布日：2021/12/6