中国通信标准化协会：量子保密通信系统测试评估研究（32页）.pdf

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1、高分辨率光谱分析仪(OSA)和高带宽示波器(OSC)属于传统光通信测试仪表，能够对量子态光信号和同步光信号的主要光学参数进行测试，例如中心波长、光谱特性、重复频率和时域脉冲波形等。其中 OSA的光谱分辨率应优于0.05nm，检测灵敏度应优于-70dBm。OSC 应包含光电转换功能，或外接高带宽、低抖动和噪声的光电探测器，模拟信号的实时采样带宽应高于 10GHz，并具有时域脉冲特征参数自动测量功能，例如脉冲时间抖动(Jitter)统计等。高灵敏度光功率计和单光子探测器可以对 QKD 发射机的量子态光信号进行平均光子数和单光子特性测试。高灵敏度光功率计的功率检测标称灵敏度应达到-110dBm 量级

2、。单光子探测器仪表的核心器件为工作于门控触发 Geiger 模式的 APD，能够在外部触发信号的控制下，进行量子态光信号的光子探测时间计数统计，其主要工作参数，例如门控宽度、探测效率和死时间等能根据测试需求进行设置。接收机 SPD 模块测试硬件环境主要包括连续波(CW)光源、窄脉冲光源、同步时钟信号源、检测时间分析仪，以及配套实验器件，如光衰减器、射频分频器和延迟线等。CW 光源光源经过衰减之后，为 SPD 测试提供连续的单光子水平信号输入，窄脉冲光源经过衰减之后，则可以以确定的平均光子数水平模拟量子态光信号，做为 SPD 测试的参考输入信号，CW 光源和窄脉冲光源的输出光功率和平均光子数可以

3、采用高灵敏度功率计进行标定。同步时钟信号源控制光源和SPD 检测门控同步，并通过延迟调整进行 SPD 门控信号和脉冲位置的调节。检测时间分析仪，也称时间数字转换器(TDC)，用于对 SPD 光子检测事件的时间分布进行统计分析，以确定 SPD 在不同时间位置对光子信号输入的响应情况，是测试 SPD 暗计数概率、后脉冲概率和探测效率等参数的关键仪表。测试软件工具方面，QKD 设备输出密钥和 QAE 设备输入密钥的一致性测试可以使用常规文件比对软件工具进行测试，密钥随机性测试则需要根据 GM/T 0005-2012随机性检测规范的测试要求和算法规范进行测试软件工具开发。协议一致性测试可以基于通用抓包分析软件结合被测协议的具体类型和封装格式进行二次开发，形成专用的协议测试工具。