量子密钥分发(QKD)通过双方交换安全密钥,可以提高理论上的信息安全性。然而,QKD系统仍然需要满足稳定性、小型化和低成本的要求,才能实现更广泛的应用。硅光技术的迅速发展将为量子通信提供很好的研究平台。

下图是集成了偏振调制器和强度调制器的硅光发射机芯片,这是外接源THA窃听基于芯片的QKD系统的主要目标。

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通过昊衡科技OCI1500光频域反射仪可实现芯片内部各节点、反射点的反射率实时测量。测试结果如下图:

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通过OFDR技术可测量小尺寸的硅光芯片内部各个事件点的反射情况,评估基于硅光的QKD系统对抗THA攻击的信息安全能力。结果表明,硅发射机芯片对THA具有反射率低、不同反射峰之间的时间间隔小等优点。反射率越低,使得窃听源在相同的情况下更难获得被反射的木马光子,而反射峰之间的时间间隔越小,对窃听源的时域测量的要求也越高,信息安全性也越高。对于如此短的时间间隔和低的信号强度,时域相关检测技术分辩率和信号探测灵敏度完全不够,只能使用频域解调技术才能有如此高的距离分辨率和信号探测灵敏度。相信在硅光技术和量子通信技术不断发展下,使用OFDR设备对芯片级别器件的测量应用将会越来越广泛。

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