Con l'accelerazione della tecnologia di comunicazione quantistica sicura verso la metropolitanizzazione e l'industrializzazione, problemi come le limitate risorse in fibra ottica, la diafonia dei canali, l'insufficiente precisione di sincronizzazione e la larghezza di banda inadeguata per i servizi classici sono diventati colli di bottiglia fondamentali che limitano l'implementazione di reti su larga scala. In risposta,
Fibra WDM
ha lanciato due soluzioni di convergenza WDM adatte alle reti di comunicazione quantistica sicura: la versione passiva delle apparecchiature di comunicazione quantistica WDM e la versione attiva delle apparecchiature di comunicazione quantistica WDM-VOA.
Punti dolenti principali
La comunicazione quantistica consente una trasmissione di informazioni assolutamente sicura basata sui principi della meccanica quantistica, tra cui la distribuzione di chiavi quantistiche (QKD) rappresenta il percorso tecnico fondamentale. Tuttavia, nel processo di networking per la comunicazione quantistica si incontrano i seguenti punti critici:
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Spreco di risorse in fibra ottica:
I sistemi di comunicazione quantistica tradizionali richiedono cavi in fibra ottica separati per i canali quantistici, i canali classici e i canali di sincronizzazione, il che comporta problemi quali spreco di risorse, elevati costi di progetto, lunghi cicli di distribuzione e difficile manutenzione.
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Rischio di diafonia tra canali:
I segnali a singolo fotone trasmessi nei canali quantistici hanno una potenza estremamente bassa, mentre i canali classici e i canali di sincronizzazione sono segnali ottici ad alta intensità. Se l'isolamento del canale non è sufficiente, è probabile che si verifichi diafonia, che influisce sul rilevamento del singolo fotone, portando a un'impennata del tasso di errore dei bit di chiave quantistica (BER) e compromettendo la sicurezza della comunicazione. Allo stesso tempo, esistono anche rischi nascosti di diafonia tra più canali classici.
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Elevato requisito di precisione della sincronizzazione:
I sistemi di distribuzione di chiavi quantistiche hanno requisiti estremamente elevati per la precisione di allineamento temporale dei transceiver. Se il canale di sincronizzazione è posato su fibre separate, è soggetto a fluttuazioni nel ritardo di trasmissione; se multiplexato con canali classici, è soggetto a interferenze di segnale e offset di temporizzazione, che influiscono sulla sicurezza della comunicazione.
Principi tecnici
Nostro
apparecchiature WDM per comunicazioni quantistiche
è stato sviluppato per risolvere i problemi sopra menzionati. Utilizza l'isolamento in lunghezza d'onda, il filtraggio ad alta precisione e le tecnologie di multiplexing a divisione di lunghezza d'onda (WDM) per trasmettere simultaneamente più segnali ottici di diverse lunghezze d'onda in un'unica fibra ottica. Può realizzare in modo efficiente la trasmissione in co-fibra di canali quantistici, canali classici e canali di sincronizzazione, migliorando notevolmente il tasso di utilizzo delle risorse delle fibre ottiche, e presenta inoltre le caratteristiche di bassa perdita di inserzione, elevato isolamento e alta precisione.
Attualmente abbiamo due prodotti:
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Scheda WDM-VOA per comunicazione quantistica attiva plug-in: adatta per chassis 1U/2U/4U, supporta la regolazione dell'attenuazione VOA per più porte, può regolare con precisione i canali classici e i canali di sincronizzazione e controllarne in modo flessibile la potenza.
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Apparecchiatura WDM per comunicazioni quantistiche passive montata su rack 1U.
Caratteristiche del prodotto
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Vantaggio del tipo di porta:
Tutte le porte adottano connettori FC/APC. L'interfaccia FC/APC presenta caratteristiche quali bassissima perdita di inserzione, bassissima riflessione, altissima perdita di ritorno, elevata stabilità meccanica ed eccellente adattabilità ambientale. È particolarmente adatta per la comunicazione quantistica, che presenta elevati requisiti di perdita di ritorno e deve impedire alla luce riflessa di interferire con i rilevatori di singoli fotoni.
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Vantaggio della quantità di canale:
Supporta 2 trasmissioni bidirezionali su canale classico, 1 trasmissione su canale quantistico unidirezionale e 1 trasmissione su canale di sincronizzazione unidirezionale. Diversi canali realizzano la trasmissione co-fibra a fibra singola, risparmiando efficacemente risorse e aumentando la larghezza di banda.
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Vantaggio anti-diafonia:
Adottando un design anti-crosstalk multistrato e selezionando componenti di filtro a film sottile ad alta precisione, l'isolamento tra i canali quantistici e gli altri canali è >100 dB, il che blocca efficacemente la diafonia dei segnali ottici ad alta intensità sui canali quantistici ed evita di compromettere il rilevamento di singoli fotoni.
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Vantaggio della bassa perdita di inserzione:
La perdita di inserzione dei canali quantistici è <1,5 dB, mentre la perdita di inserzione dei canali classici è <2,0 dB, il che soddisfa i requisiti di budget energetico per la trasmissione a lunga distanza della comunicazione quantistica.
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Vantaggio regolabile VOA:
La versione attiva della scheda WDM-VOA per la comunicazione quantistica supporta la regolazione dell'attenuazione VOA per i canali classici e i canali di sincronizzazione, controllando accuratamente la potenza di ciascun segnale per soddisfare i requisiti di potenza e precisione dei collegamenti di comunicazione quantistica.
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WDM passivo
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WDM passivo
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Tipo di porta
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FC/APC
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Tipo di porta
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FC/APC
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Numero di porte
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2 canali classici, 1 canale quantistico, 1 canale di sincronizzazione
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Numero di porte
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2 canali classici, 1 canale quantistico, 1 canale di sincronizzazione
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Gamma di lunghezza d'onda
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1271, 1291, 1311, 1331, 1551, 1571
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Gamma di lunghezza d'onda
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1271, 1291, 1311, 1331, 1551, 1571
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Perdita di inserzione del canale quantistico
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<1,5 dB
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Perdita di inserzione del canale quantistico
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<1,5 dB
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Perdita di inserzione del canale classico
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<2,0 dB
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Perdita di inserzione del canale classico
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<2,0 dB
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Isolamento tra il canale quantistico e altri canali
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>100 dB
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Isolamento tra il canale quantistico e altri canali
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>100 dB
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Canali VOA
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Lato A (1311/1331/1571)
Lato B (1271/1291)
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Intervallo/precisione di regolazione VOA
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0~30dB/0,1dB
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Funzioni principali
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Multiplexing/demultiplexing preciso di canali multipli:
Realizza una combinazione e separazione efficiente di più canali, garantendo la trasmissione indipendente dei segnali su ciascun canale. Tra questi, ogni canale classico è accuratamente abbinato ai moduli ottici tramite accoppiamento a due lunghezze d'onda per ottenere una trasmissione bidirezionale a fibra singola ad alta larghezza di banda.
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Monitoraggio della potenza del canale in tempo reale (WDM-VOA):
Utilizza due sonde per rilevare in tempo reale la potenza ottica in ingresso e in uscita del VOA. L'identificazione della potenza ottica ha una precisione di 0,1 dB e le informazioni sulla potenza in tempo reale possono essere consultate accedendo direttamente alla gestione della rete WEB tramite un browser.
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Potenza VOA regolabile (WDM-VOA):
Entrambe le estremità supportano la regolazione dell'attenuazione VOA per un totale di 5 porte di canali classici e canali di sincronizzazione tramite la gestione di rete, con un passo di regolazione di 0,1 dB.
Apparecchiatura WDM per comunicazione quantistica passiva 1U
Scheda di comunicazione quantistica attiva WDM-VOA di tipo plug-in
Scenari applicativi
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Rete di comunicazione sicura quantistica metropolitana:
Nell'implementazione di reti di comunicazione quantistica nelle aree urbane, questo prodotto risolve i problemi legati alle limitate risorse in fibra ottica, agli elevati costi di posa tradizionali e all'elevata richiesta di larghezza di banda per i servizi classici. Grazie alla trasmissione in co-fibra multicanale, soddisfa i requisiti di accesso per la comunicazione quantistica sicura multiutente tra stazioni.
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Interconnessione sicura quantistica dei data center:
Nell'interconnessione sicura dei data center, questo prodotto, con le sue caratteristiche di bassa perdita ed elevata stabilità, risolve i problemi di budget di collegamento ristretto e di elevati requisiti di stabilità del canale, realizzando un'interconnessione sicura quantistica tra data center e bilanciando sicurezza, larghezza di banda e stabilità della trasmissione.
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Sistema di comunicazione quantistica sicura per il settore finanziario:
Il settore finanziario ha requisiti estremamente elevati in termini di sicurezza della trasmissione dati e larghezza di banda. Questo prodotto può essere implementato tra sedi centrali e filiali. Genera chiavi sicure tramite canali quantistici e 2 canali classici bidirezionali trasmettono dati crittografati ad alta velocità. Pur garantendo l'assoluta sicurezza dei dati finanziari, soddisfa i requisiti di ampia larghezza di banda e trasmissione bidirezionale per i servizi finanziari, evitando i rischi di fuga di dati e di cracking.
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Scenari di comunicazione quantistica sicura per i settori governativo e militare:
La trasmissione di documenti sensibili da parte di enti governativi e lo scambio di informazioni classificate in ambito militare richiedono rigorosi requisiti di sicurezza e stabilità delle comunicazioni. L'elevato isolamento e l'elevata affidabilità di questo prodotto garantiscono il funzionamento stabile del sistema di comunicazione quantistica in ambienti complessi e supportano la trasmissione sicura di informazioni classificate.
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Reti di comunicazione quantistiche sicure per reti elettriche:
In quanto infrastruttura nazionale chiave, la sicurezza delle reti elettriche è strettamente correlata alla sicurezza nazionale. Questo prodotto può essere implementato nei collegamenti tra importanti nodi di alimentazione elettrica per soddisfare gli elevati requisiti di stabilità e sicurezza delle comunicazioni quantistiche sicure in ambienti complessi e garantire la sicurezza assoluta dei dati aziendali fondamentali, come l'automazione della distribuzione.
Applicazioni classiche per dispositivi 1U
L'applicazione classica del tipo a inserimento di schede WDM-VOA
Riepilogo
Con la crescente importanza della sicurezza delle informazioni e delle comunicazioni, la tecnologia di comunicazione quantistica sicura sta accelerando. Le nostre apparecchiature WDM per comunicazioni quantistiche, con le loro caratteristiche di bassa perdita di inserzione, elevato isolamento, elevata stabilità e affidabilità, si adattano perfettamente a molti degli attuali scenari di implementazione delle comunicazioni quantistiche e forniscono un supporto fondamentale per l'applicazione su larga scala e industrializzata delle comunicazioni quantistiche sicure.