具发展潜力的光纤通信实验

本报讯（记者 雷嘉）北京量子信息科学研究院袁之良团队利用光频梳技术，首次实现开放式架构双场量子密钥分发系统，完成615公里光纤量子密钥分发实验。这一成果有助于光纤量子密钥分发距离向千公里级别突破，也有利于未来构建多用户多节点的城际量子保密网络。相关研究成果近日发表在国际顶级学术期刊《自然-通讯》上。

所谓量子通信，是利用量子叠加态和纠缠效应进行信息传递的新型通信方式，其最突出特点是能够提供无法被窃听和计算破解的绝对安全性保证。量子通信主要分为量子隐形传态和量子密钥分发两种。其中量子隐形传态中的关键技术目前仍有待突破，处于理论研究和实验探索阶段。而量子密钥分发基于量子物理的基本原理和一次一密的加密方式，可实现无条件安全通信，是量子保密通信成为未来保障网络信息安全的一种非常有潜力的技术手段，是当今量子通信领域理论和应用研究的热点。

2018年英国东芝欧洲研究所提出新型双场协议，使得安全成码率以信道衰减的平方根线性下降，在无中继的情况下可突破码率界限，是实现500公里以上光纤量子通信的可行方案。目前国内外多个科研团队已经实现了500公里以上的量子密钥分发，但如此长距离传输容易出现误差，因此需要在两地再连通一条服务光纤，以保证两处激光源同频，这便形成了闭环结构。

双场协议的实现需要两个异地的独立激光源在第三方远程节点处实现稳定的单光子干涉，但通信双方激光源的微小频差与长距离光纤造成的快速相位漂移都对干涉有重要影响。目前，传统的方案是在遥远两地间架设服务光纤作为传输媒介，然后通过时频传输或者光学锁相环等技术，完成两地激光源的频率锁定，这种闭合光纤架构非常不利于多节点的广域量子保密网络应用。

袁之良团队基于自主开发的相干边带稳相与异地激光源频率校准技术，研制出首个开放式架构、无需服务光纤的新型双场量子密钥分发系统，实现了低损耗光纤四百公里级、五百公里级、六百公里级的安全成码，并且打破无中继量子密钥分发的码率界限，还成功演示了臂长差为百公里的量子密钥分发实验，是目前最长臂长差记录。相较之前的实验成果，量子信号光的相位漂移速率降低1000多倍，大大降低相位参考光的噪声影响，有助于光纤量子密钥分发距离向千公里级别突破。基于光频梳的开放式架构有利于未来构建多用户多节点的城际量子保密网络，并对基于单光子干涉的分布式量子网络具有重要意义。

殳毅莲698通信前景如何
卓汤义18812216262 ______ 光纤通信 前景光明 现代通信的三大媒介是同轴电缆、无线电和光纤,其中,同轴电缆与光纤同属于有线通信类媒介.由于构成光纤的玻璃或塑胶,本身都是绝缘体,所以不会受到射频或电磁等电气干扰;为保护光纤而设置的多重保护层,也起着防止串音的效果.随着光纤传输技术的发展,光纤传输中的损耗已经大幅度降低,每千米和损耗值一般低于1分贝,甚至可以低至0.2分贝,与同轴电缆比较起来低得多.损耗量的降低,既可拓展中间站的间隔距离,又能随着频宽的提升而传输更多的信息.此外,光纤传输还具有更高的保密性,具有比同轴电缆更低的发射功率.光纤除了无法传输电力外,几乎包揽了铜线的大部分功能,因此,光纤在现代通信中起着不可或缺的举足轻重的作用.

殳毅莲698光信息科学与技术专业的就业前景 -
卓汤义18812216262 ______ 光信息科学与技术专业毕业生主要就业方向在与此专业相关的高等院校、科研部门、企事业单位、行政管理部门从事科学研究、教学、应用开发和管理工作. 光信息科学与技术(代码 071203)属于工科大类,电子信息科学类.光信息科学与技...

殳毅莲698什么叫光纤通讯网络 -
卓汤义18812216262 ______ 光纤通讯是光导纤维传送信号的一种通讯手段.光纤通讯的特点是通讯容量大,比电通讯容量大千万倍,在两根光纤上可以传递万路电话,或上千路电视;保密性能好,抗干扰性很强.1875年,世界上第一台电话问世.5年后,贝尔发明了一种...

殳毅莲698光纤是什么?有什么好处? -
卓汤义18812216262 ______ 光纤就是一种玻璃纤维线缆,也就是光缆,传输相当快,可以分为单模和多模,多模光纤传输一般用于楼层间距离为500M左右.单模用于楼与楼之间,或城市地下光缆,距离可达上千米.网线的话一般也就200米左右.家里宽带一般是用电话线传输,最多网速4M,光纤接入的话可以上百M,千M,当然也要有相关的设备.所谓光纤接入.网速基本在10M以上.越高费用越大. 光纤非常细小,但韧性很棒,绕成直径只有2毫米的圆环也不会断;一根只有头发那么粗的光纤,可以提起7千克的重物,光纤通信具有容量大、传输损耗小、不受电磁干扰、体积小重量轻.光纤通信量待别大,一根光纤可以把声音、文字、图像等等变成光信号,以每秒30亿千米的速度传送.

殳毅莲698光纤通信就业前景
卓汤义18812216262 ______ 我来试着解说下: 在通信行业,光纤通信的应用主要是在有线通信中.如接入网设计(就是让一片区域的用户上网),以前运营商的传输介质主要是铜缆,现在铜退光进,都转向光纤接入.高级一些的,如城际光缆传输,省间光缆传输等,就是做传输网设计.另外移动通信只是在基站与手机终端间是无线的,基站与基站之间都是光纤传输的. 以上说的是光纤线路方面的就业情况,若你对光纤通信的原理很精通,如光电转换原理、协议匹配等方面,那么可以去做设备调测等方面的事情.若你再有很好的电子基础,就可以去做产品研发. 总之,这是通信行业的一部分,不难找事.但是如楼上所说,有户外工作的可能.

殳毅莲698求一份光纤通信实验心得体会~ -
卓汤义18812216262 ______ 光通信是利用光波和某种设备在相隔一定距离的情况下进行的信息(语音、视频和数据)交换. 光波的频率比目前电通信使用的频率高得多, 因而其通信容量很大.通信系统的通信容量与系统的带宽成正比. 为了比较方便, 通常系统的带宽用...

殳毅莲698光通讯的四项技术 -
卓汤义18812216262 ______ 无论从国内研发进展、试商用情况,还是从国外的发展经验来看,国内运营商在传送网中大规模引入ASON技术将是必然的趋势.ASON(AutomaticallySwitchedOpticalNetwork,智能光网络)是一种光传送网技术.目前的产品和市场状况表明,...

殳毅莲698相干光具有什么优点和应用之处?
卓汤义18812216262 ______ 相干光的独特之处是可以延长中继距离.目前,采用的光强调制的光纤通信中继距离一般在40千米,而相干光通信中继距离可望达到100~200千米.这可以减少中继距离的设施,特别是对长距离的海底通信十分有利.因为,在海底建设中继设施更为困难了.不仅如此,相干光的接收灵敏度高,比现在用的光强调制直接检测系统要高出10~100倍.并且它的选择性良好,可以实现超大容量的光纤通信.由此可见,光纤通信的潜力很大,但是,只有用现代高新科学技术,不断地开发研究,才能挖掘其潜力,实现超大容量的光纤通信.这是信息高速公路这一高新科学技术不断发展的必由之路,也正是科学的不断发展和提高,才使得信息高速公路不断向前延伸.

殳毅莲698什么是光信息科学与技术 -
卓汤义18812216262 ______ 光信息科学与技术是大学本科理工学科的一个专业,现更名为光电信息科学与工程,属于工学电子信息科学类.根据2012年教育部本科专业目录调整,原属于电子信息科学类的光信息科学与技术、光电子技术科学专业与原属于电气信息类的信息...

殳毅莲698半导体激光器在光纤通信中的应用有哪些呢?
卓汤义18812216262 ______ 1978年,半导体激光器开始应用于光纤通信系统,半导体激光器可以作为光纤通信的光源和指示器以及通过大规模集成电路平面工艺组成光电子系统.由于半导体激光器有着超小型、高效率和高速工作的优异特点,所以这类器件的发展,一开始就和光通信技术紧密结合在一起,它在光通信、光变换、光互连、并行光波系统、光信息处理和光存贮、光计算机外部设备的光祸合等方面有重要用途.半导体激光器的问世极大地推动了信息光电子技术的发展,到如今,它是当前光通信领域中发展最快、最为重要的激光光纤通信的重要光源.半导体激光器再加上低损耗光纤,对光纤通信产生了重大影响,并加速了它的发展.因此可以说,没有半导体激光器的出现,就没有当今的光通信.GaAs/GaAlA