Аппаратно-программный демонстратор универсальной радиофотонной системы квантового распределения ключей на основе тандемной амплитуд-но-фазовой модуляции оптической несущей тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.11.07, кандидат наук Габдулхаков Ильдарис Мударрисович
Габдулхаков Ильдарис Мударрисович
кандидат наук
2022
- Специальность ВАК РФ05.11.07
- Количество страниц 239
Оглавление диссертации кандидат наук Габдулхаков Ильдарис Мударрисович
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1. СИСТЕМЫ КВАНТОВОГО РАСПРЕДЕЛЕНИЯ КЛЮЧЕЙ И НАПРАВЛЕНИЯ ИХ РАЗВИТИЯ. АППАРАТНО-ПРОГРАММНЫЕ ДЕМОНСТРАТОРЫ ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ ХАРАКТЕРИСТИК СИСТЕМ И ПОДГОТОВКИ СПЕЦИАЛИСТОВ ПО ИХ ЭКСПЛУАТАЦИИ. ПОСТАНОВКА ЗАДАЧ ИССЛЕДОВАНИЯ
1.1 Системы КРК с импульсным кодированием.
Общие подходы к проектированию
1.1.1 Типовая схема системы КРК с импульсным кодированием
1.1.2 Система КРК с использованием слабого лазерного импульса
1.1.3 Реализация слабых импульсов с помощью
модуляторов Маха-Цендера
1.1.4 Импульсная система КРК с когерентной односторонней связью
1.1.5 Реализации систем КРК с непрерывной переменной
1.1.6 Выводы по разделу
1.2 Реализация систем КРК с частотным кодированием
на основе модуляционного преобразования оптической несущей
1.2.1 Система частотной КРК
с преобразованием оптической несущей ФМ-ФМ
1.2.2 Система частотной КРК
с преобразованием оптической несущей АМ-АМ
1.2.3 Система частотной КРК
с преобразованием оптической несущей АМ-ФМ
1.2.4 Система КРК на мультиплексированных поднесущих
1.3 Электрооптическая модуляция в частотных системах КРК
1.4 Тандемная амплитудно-фазовая модуляция
в классическом и квантовом представлении
1.5 Аппаратно-программные демонстраторы для исследования систем КРК
и подготовки специалистов для их эксплуатации
1.5.1 Аппаратно-программные демонстраторы для исследования импульсных систем КРК
и подготовки специалистов для их эксплуатации
1.5.2 Аппаратно-программные демонстраторы для исследования частотных систем КРК
и подготовки специалистов для их эксплуатации
1.6 Выводы по главе. Направления дальнейших исследований
ГЛАВА 2. КОМПЬЮТЕРНЫЙ АНАЛИЗ ХАРАКТЕРИСТИК АППАРАТНО-ПРОГРАММНОГО ДЕМОНСТРАТОРА УНИВЕРСАЛЬНОЙ СИСТЕМЫ КВАНТОВОГО РАСПРЕДЕЛЕНИЯ КЛЮЧЕЙ НА ОСНОВЕ ТАНДЕМНОЙ АМПЛИТУДНО-ФАЗОВОЙ МОДУЛЯЦИИ ОДНОЙ ОПТИЧЕСКОЙ НЕСУЩЕЙ
2.1 Структура УРС КРК с ТАФМ оптической несущей
2.2 Схема ФМ-ФМ
2.3 Схема АМ-АМ
2.3 Структурная схема и принцип работы АПД УРС КРК на ТАФМ
2.3.1 Постановка задачи проектирования
2.3.2 Структурная схема АПД УРС КРК на ТАФМ
2.3.3 Принцип работы АПД УРС КРК на ТАФМ
2.3.4 Компьютерное моделирование АМ/ФК-ФК/АМ системы
2.3.5 Выводы по разделу
2.4 Построение комплексного фильтра
для распределения фотонов на приемники
2.4.1 Вариант фильтра на УВР
2.4.2 Вариант фильтров на ЛЧВБР с фазовыми сдвигами
2.5 Краткий анализ системных характеристик АПД УРС КРК на ТАФМ
2.5.1 Системный анализ АПД УРС КРК на ТАФМ
2.5.2 Характеристики фильтра и задача его мониторинга
2.5.3 Симметричный оптический векторный анализатор на основе ТАФМ для калибровки мониторинга положения комплексного фильтра
2.5.4 Результаты численного моделирования
2.5.5 Выводы по разделу
2.6 Выводы по главе
ГЛАВА 3. КОМПЬЮТЕРНЫЙ АНАЛИЗ ХАРАКТЕРИСТИК АППАРАТНО-ПРОГРАММНОГО _ДЕМОНСТРАТОРА УНИВЕРСАЛЬНОЙ СИСТЕМЫ КВАНТОВОГО РАСПРЕДЕЛЕНИЯ КЛЮЧЕЙ НА ОСНОВЕ АМПЛИТУДНО-ФАЗОВЫХ МОДУЛЯЦИОННЫХ ПРЕОБРАЗОВАНИЙ ОПТИЧЕСКОЙ ГРЕБЕНКИ ПОДНЕСУЩИХ
3.1 Структура генераторов гребенки оптических несущих
на основе электрооптических модуляторов
3.2 Схема генератора гребенки на принципах ТАФМ
в двухпортовом модуляторе Маха-Цендера
3.3 Структурная схема и принцип работы одного канала
АПД УРС КРК на ТАФМ
3.3.1 Постановка задачи построения универсального канала АПД
3.3.2 Структурная схема универсального канала АПД
3.3.3 Принцип работы универсального канала АПД
в режиме активного детектирования состояния фотонов с ремодуляцией в приемном устройстве
3.3.4 Варианты кодирования состояний фотона
3.4 Многоканальный мультиплексированный АПД УРС КРК с использованием гребенки оптических поднесущих
на основе ТАФМ
3.4.1 Принцип работы многоканального АПД с гребенкой
3.4.2 Компенсация фазы гребенок и дисперсии
3.5 Оценка выигрыша по повышению
скорости передачи секретного ключа
3.5.1 Общий анализ
3.5.2 Мониторинг хроматической дисперсии
в канале синхронизации
3.6 Выводы по главе
ГЛАВА 4. АППАРАТНО-ПРОГРАММНЫЙ ДЕМОНСТРАТОР. ПРАКТИЧЕСКАЯ РЕАЛИЗАЦИЯ С РЕМОДУЛЯЦИЕЙ
И С ПАССИВНЫМ ПРИЕМОМ
4.1 Структурная схема универсальной системы КРК для построения АПД с ремодуляцией
в научно-образовательных целях
4.2 АПД УС КРК в режиме ремодуляции. Элементная база
4.3 Вариант АПД с пассивным приемником (без ремодуляции)
4.3.1 Постановка задачи построения АПД с пассивным приемником
4.3.2 Структурная схема АПД с пассивным приемником
4.3.3 Принцип работы АПД с пассивным приемником
4.3.4 Альтернативный вариант передачи
одного из кодовых состояний фотона
4.4 Реализация АПД с пассивным приемником
4.5 АПД для системы квантового распределения ключей с двойным ортогональным спектрально-
поляризационным и частотным кодированием
4.5.1 Общие положения
4.5.2 Реализация двойного ортогонального спектрально-поляризационного
и частотного кодирования и его преимущества
4.5.3 Структура системы и описание протокола
4.5.4 Макет бортовой системы КРК
4.5.5 Выводы по разделу
4.6 Сопутствующие исследования в развитие темы работы
4.7 Выводы по главе
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ И УСЛОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ
ПРИЛОЖЕНИЯ
Рекомендованный список диссертаций по специальности «Оптические и оптико-электронные приборы и комплексы», 05.11.07 шифр ВАК
Радиофотонные системы измерения мгновенной частоты множества радиосигналов СВЧ-диапазона на основе амплитудно-фазовых методов модуля-ционного преобразования оптической несущей2020 год, кандидат наук Иванов Александр Алексеевич
Формирователи полигармонического зондирующего излучения с поляризационным мультиплексированием на основе тандемной амплитудно-фазовой модуляции оптической несущей2018 год, кандидат наук Фасхутдинов Ленар Маликович
Оптико-электронные системы измерения мгновенной частоты радиосигналов СВЧ-диапазона на основе амплитудно-фазового модуляционного преобразования оптической несущей2014 год, кандидат наук Нургазизов, Марат Ринатович
Оптический векторный анализатор с трехчастотным сканированием2021 год, кандидат наук Сахбиев Тимур Рафилевич
Универсальный сверхширокополосный радиофотонный приемный канал на основе оптического гетеродинирования2022 год, кандидат наук Конторов Сергей Михайлович
Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Аппаратно-программный демонстратор универсальной радиофотонной системы квантового распределения ключей на основе тандемной амплитуд-но-фазовой модуляции оптической несущей»
ВВЕДЕНИЕ
Актуальность. Квантовые технологии - это критически важное высокотехнологичное направление (ВТН) развития России, в котором у страны должны присутствовать собственные высококвалифицированные научные и профессиональные кадры, способные обеспечить ее лидерство на мировой арене.
Квантовые сети связи предоставляют уникальную возможность обмена произвольной последовательностью битов между пользователями с гарантированной безопасностью, не достижимой в классических открытых или специальных системах с криптографической защитой. Это достигается с помощью использования технологий квантового распределения ключей (КРК). На сегодняшний день известны, как минимум, четыре основных фотонных технологии КРК: поляризационная, ин-терферометрическая, дифференциального фазового сдвига и частотного кодирования. При этом частотные системы относятся к классу радиофотонных.
Технология частотного кодирования, как наиболее эффективная и широко используемая в России, позволяет определить основное состояние фотонов через значение амплитуд его несущей частоты, модулированной по фазе (ФМ) или амплитуде (АМ) радиочастотным сигналом с некоторым фазовым базисом, и полученных боковых составляющих. Стандартная реализация в сетях КРК отличается формированием боковых составляющих, в которых средняя вероятность появления одно-фотонного излучения за период («среднее число фотонов») ^ ~ 0.1, и заключается в следующем.
Алиса (легальный абонент, передатчик) изменяет фазу радиочастотного сигнала, используемого для модуляции оптической несущей, среди четырех значений 0;п и п/2;3п/2, которые образуют пару сопряженных базисов для кодирования состояния фотона, ослабляет уровень сигнала на боковых частотах до вероятностного однофотонного, и посылает его по волоконно-оптической линии связи (ВОЛС) Бобу (легальный абонент, приемник). Боб, получив модулированную несущую, модулирует ее снова, используя ту же частоту радиосигнала со своим, независящим от Алисы, перебором фаз по сопряженным базисам 0;п и п/2;3п/2. При этом боковые составляющие несущей, полученные на стороне Боба, будут иметь более высокий уровень, чем однофотонный, и будут интерферировать с боковыми составляющими, полученными на стороне Алисы и переданными по ВОЛС. Результат интерференции будет определять правильность принятой фазовой информации в случае конструктивной интерференции и через нее закодированное состояние фотона. Для простоты в большинстве работ, как правило, рассматривается односторонний канал связи.
За последние двадцать пять лет данная технология была существенно модифицирована и улучшена. Ее исследованиям посвящены работы российских ученых Э. Самсонова, Р. Гончарова, А. Гайдаша, А. Козубова, В. Егорова, А. Глейма, А. Бурдина, С. Моисеева и др., ведутся исследования в ИТМО, УГАТУ, ПГУТИ, КНИТУ-КАИ, НГУ, УФ ИРЭ РАН, ООО «Кванттелеком», ПАО «Таттелеком», ПАО «Мегафон», ОАО «РЖД» и др. Среди работ иностранных ученых следует выделить труды J. Mora, A. Ruiz, W. Amaya, J. Capmany из Политехнического университета Валенсии (Испания), H.-P. Lo and H. Takesue из корпорации NTT (Япония), H. Xiao и Zh. Zhang, представляющих ряд научных центров и университетов Китая. Как показано в трудах указанных ученых, первоначально технология частотного кодирования использовалась с помощью ФМ для реализации КРК по модифицированному криптографическому протоколу B92. При более детальном учете характеристик и применении АМ вместо ФМ технология была использована для реализации КРК по базовому криптографическому протоколу BB84. Оптимальную реализацию КРК по
технологии частотного кодирования и наиболее совершенному криптографическому протоколу BB84 можно получить при использовании АМ (на стороне Алисы) и ФМ (на стороне Боба) (или ФМ-АМ). При этом в последних работах, используется расширенное понимание принципа частотного кодирования, при котором каждому состоянию фотона ставится в соответствие фаза модулирующего сигнала не на одной частоте, а на нескольких частотах боковых составляющих, либо сама оптическая несущая. Кроме широко применяемых двуполосных схем частотного кодирования известны и однополосные решения.
В казанской научной школе радиофотоники, представителями которой являются Морозов О.Г., Ильин Г.И., Нуреев И.И., Сахабутдинов А.Ж., и др., получили развитие радиофотонные подходы к формированию и широкому спектру применений АФМ излучений. Исторически исследовались принципы формирования двух-частотного и полигармонического излучений с подавленной несущей, равными амплитудами и альтернативными фазами боковых компонент на базе тандемной амплитудно-фазовой модуляции или фазовой коммутации, которые, однако, в практике технологии частотного кодирования не использовались. При этом при исследовании систем КРК на основе АФМ было принято, что первоначальное название метода частотного кодирования, предложенное Ю. Мазуренко и др. «КРК с ФМ(АМ) оптической несущей» более правильно отражает физику процессов передачи информации о состоянии фотона.
Основным преимуществом АФМ подходов по сравнению с известными является то, что из квантового канала исключается оптическая несущая, наличие которой в известных ФМ(АМ) решениях приводит к возможности нелинейного взаимодействия с боковыми составляющими в ВОЛС и появлению в них большего числа фотонов со средней вероятностью больше, чем ^ ~ 0.1. Этот факт может быть легко использован Евой (нелегальный абонент). Она успешно может выполнять не обнаруживаемое разделение числа фотонов (от англ. - Photon Number Splitting, далее PNS) без изменения коэффициент квантовых ошибок (от англ. - Quantum Bit Error Rate, далее QBER) и получать часть ключа, которая может быть значительной при более высоких значениях
Кроме того, большинство известных экспериментальных установок квантовой криптографии и коммерческих продуктов для частотного кодирования используют ослабленный лазерный источник как источник квантовых состояний с ^ ~ 0.1. В этом случае также условие безопасности больше не является строгим из-за пуас-соновского распределения фотонов когерентного света: поднесущая может содержать более одного фотона. Однако данный недостаток может быть использован с пользой для создания универсальной установки, использующей тандемную АФМ и позволяющей оперативно управлять протоколом кодирования при реализации в ней известных ФМ(АМ) решений на импортозамещающей базе модуляторов, разрабатываемой АО ПНППК. Дополнительно при реализации новых АФМ решений можно управлять частотным положением и количеством боковых частот.
Непосредственная разработка и внедрение ВТН «Квантовые технологии» через НИОКТР возложено на ОАО «РЖД». При этом отмечается, что развитие данного ВТН должно сопровождаться введением компетенции «Квантовые технологии» в учебный процесс организаций СПО и ВО, а также в состав движений WorldSkШs и FutureSkШs, что является сверх необходимым, так как решает вопросы подготовки кадров для информационной безопасности, высокоскоростной обработки больших объемов данных, сверхточных измерений малых величин, моделирования сложных гетероструктур различных материалов и сложных молекул и др. Профессиональный квантовый технолог, помимо фундаментальной базы в области квантовой физики, должен иметь глубокие знания и понимание принципов работы уже внедренных квантовых технологий.
В 2000-е годы задача квантового распределения ключей была не только реализована на промышленном уровне, но и пришла в виде учебной дисциплины в ВУЗы. Однако практическое внедрение метода КРК в массовые коммуникационные сети оказалось не столь быстрым, как ожидалось в начале 2000-х годов, и столкнулось с рядом проблем, значительная часть которых не решена до настоящего времени. В 2016 г. был опубликован официальный документ Национального центра кибернетической безопасности Великобритании (NCSC), в котором сформулирован ряд объективных и субъективных недостатков существующих систем КРК и, как
одно из важных, задано направление приоритетного развития аппаратно-программных демонстраторов (АПД) для их детального научного исследования (устранение объективных недостатков), а также подготовки профессиональных кадров по их обслуживанию (устранение субъективных недостатков).
Таким образом, тема работы «Аппаратно-программный демонстратор универсальной радиофотонной системы квантового распределения ключей на основе тандемной амплитудно-фазовой модуляции оптической несущей» видится весьма актуальной. Она может быть использована не только для создания квантовых систем связи, но и в научных исследованиях, образовательном процессе, чемпионатах с известными зарубежными аналогами.
Объект исследования - технологии и системы квантового распределения ключей на основе модуляционных преобразований оптической несущей.
Предмет исследования - тандемное амплитудно-фазовое модуляционное преобразование оптической несущей и оценка возможностей его применения для создания универсальной радиофотонной системы квантового распределения ключей на уровне аппаратно-программного демонстратора.
Цель исследования - создание аппаратно-программного демонстратора универсальной радиофотонной системы квантового распределения ключей на основе тандемного амплитудно-фазового модуляционного преобразования оптической несущей с расширенными функциональными возможностями и улучшенными по сравнению с известными системными, технико-экономическими и эксплуатационными характеристиками при реализации на импортозамещающей элементной базе.
Научная задача исследования - разработка методов анализа и принципов построения тандемных амплитудно-фазовых модуляционных преобразователей оптической несущей и волоконно-оптических элементов обеспечения их работоспособности для построения универсальной радиофотонной системы квантового распределения ключей с возможностью реализации различных протоколов кодирования и управления частотным положением и количеством боковых составляющих в
процессе передачи ключа, повышения устойчивости системы к Р№-атакам и снижению QBER, многоканальной мультиплексированной системы с использованием гребенчатого генератора поднесущих на базе ТАФМ, упрощенной системы с построением приемных каналов Алисы и Боба без ремодуляции, а также оценки возможности реализации рассмотренных вариантов систем на импортозамещающей элементной базе с улучшенными технико-экономическими и эксплуатационными характеристиками в виде аппаратно-программного демонстратора для их научных, инжиниринговых, образовательных исследований и подготовки специалистов для их эксплуатации и обслуживания.
Поставленные цель и научная задача диссертации достигаются решением следующих более частных задач:
1. Аналитический обзор существующих амплитудных и фазовых, а также перспективных тандемных амплитудно-фазовых методов и средств модуляционного преобразования оптической несущей для построения систем квантового распределения ключей, а также их аппаратно-программных демонстраторов с целью выявления и оценки путей улучшения их системных, функциональных, технико-экономических и эксплуатационных характеристик.
Исследование тандемных амплитудно-фазовых методов и средств модуляционного преобразования оптической несущей для реализации известных амплитудных и фазовых, а также перспективных амплитудно-фазовых решений для построения систем квантового распределения ключей; разработка структуры универсальной радиофотонной системы квантового распределения ключей на одной несущей с ремо-дуляцией; проведение компьютерного эксперимента и исследование факторов, влияющих на ее системные характеристики.
3. Разработка принципов построения генераторов гребенки поднесущих на основе тандемных амплитудно-фазовых методов и средств модуляционного преобразования оптической несущей; разработка структуры многоканальной мультиплексированной универсальной радиофотонной системы квантового распределения ключей на гребенке поднесущих с ремодуляцией; проведение компьютерного
эксперимента и исследование факторов, влияющих на ее системные характеристики.
4. Создание экспериментального макета аппаратно-программного демонстратора универсальной радиофотонной системы квантового распределения ключей, реализующего предложенные методы на основе амплитудной, фазовой и тан-демной амплитудно-фазовой модуляции одной оптической несущей с ремодуля-цией; разработка структуры универсальной радиофотонной системы квантового распределения ключей без ремодуляции и ее модулей для экспериментального макета; разработка практических рекомендаций по созданию аппаратно-программного демонстратора на импортозамещающей элементной базе и ее выбор; дальнейшие направления исследований.
Внедрение аппаратно-программного демонстратора в научно-исследовательский и образовательный процесс КНИТУ-КАИ, разработка методик и вариантов его применения для проведения мероприятий движений WorldSkШs и FutureSkШs по компетенции «Квантовые технологии».
Методы исследования, достоверность и обоснованность результатов. В работе использованы теория амплитудно-фазового модуляционного преобразования оптической несущей в двухчастотное и полигармоническое излучение на основе метода Ильина-Морозова, классические и квантовые модели амплитудного и фазового электрооптических модуляторов, методики оценки эффективности PNS-атак и измерения QBER в системах квантового распределения ключей, радиофотонные методы формирования, передачи и обработки радиосигналов в оптическом диапазоне, оптоэлектронные методы приема и обработки оптических сигналов в радиодиапазоне. Достоверность и обоснованность результатов определяются использованием известных положений фундаментальных наук; корректностью используемых математических моделей, их адекватностью реальным физическим процессам, совпадением теоретических результатов с экспериментальными данными и результатами исследований других авторов. При решении задач диссертационной работы использовались современные программные средства и специализированные
лицензионные пакеты прикладных программ OptiSystem, OptiGrating, а также PTC Mathcad и MathWorks MATLAB.
Во введении дана общая характеристика диссертационной работы, определены ее актуальность, цель, поставлены задачи исследований, определена научная новизна и практическая значимость, изложены методы исследований, достоверность, реализация и внедрение полученных результатов, приведены апробация и публикации, основные защищаемые положения, дана структура и краткое содержание диссертации.
В первой главе проведен аналитический обзор существующих промышленных импульсных и частотных систем КРК с оценкой уровня развития их АПД; поиск направлений их развития, а также оценка применимости в них тандемной амплитудно-фазовой модуляции (ТАФМ) оптической несущей для улучшения функциональных и технико-экономических характеристик как систем КРК с частотным кодированием, так и их АПД, выбранной нами по ряду параметров в качестве наиболее перспективной для дальнейшего развития.
В разд. 1.1 со структурной и функциональной точек зрения рассмотрены системы КРК с импульсным кодированием, занимающие основное место на рынке квантовой криптографии. Определены их достоинства и недостатки, в том числе оригинальные решения, которые могут быть использованы для дальнейшего развития систем КРК на основе частотного кодирования.
В разд. 1.2 со структурной и функциональной точек зрения рассмотрены системы КРК с частотным кодированием, развивающиеся в основном в России, благодаря усилиям ОАО «РЖД», ИТМО, ККЦ и других организаций, отличающиеся от импульсных более простой структурой формирования квантового ключа. Показаны их достоинства и недостатки, при этом последние связаны в основном с особенностями использования в частотных системах электрооптических модуляторов.
В разд. 1.3 отдельно исследованы принципы электрооптической амплитудной и фазовой модуляции в квантовой области, показано, что им свойственны те же недостатки, что и в классической области, а именно наличие интенсивной несущей, двух симметричных информационных полос, сопровождаемых наличием полос
высшего порядка, определяемых параметрами модуляции, что приводит к многофотонному их состоянию и возможности положительного результата реализации атак различного вида. Отдельно продемонстрированы возможности атак с расщеплением фотонов и определены пути их преодоления при использовании принципов ТАФМ, развитой в научной школе КНИТУ-КАИ.
В разд. 1.4 приведены основы классической ТАФМ и ее реализации в квантовой области. Оценены возможности построения на ее основе универсальной радиофотонной системы КРК с модуляционным преобразованием оптической несущей, реализующей как существующие частотные системы КРК, так и основанные на предложенном принципе модуляции, направленном на устранение их недостатков.
В разд. 1.5 был проанализирован рынок АПД для исследования импульсных и частотных систем КРК. Показано фактическое отсутствие на сегодняшний день АПД для частотных систем в сфере образования и подготовки кадров, что и определило направления исследований, связанных с разработкой практических рекомендаций по их построению и методик по их применению для проведения научных исследований и образовательного процесса.
В разд. 1.6 поставлена цель работы и сформулированы задачи дальнейших исследований для ее достижения.
Во второй главе представлены результаты исследования тандемных амплитудно-фазовых методов и средств модуляционного преобразования оптической несущей для реализации известных амплитудных и фазовых, а также перспективных амплитудно-фазовых решений для построения систем квантового распределения ключей; разработки структуры универсальной радиофотонной системы (УРС) КРК на одной несущей; проведения компьютерного эксперимента и исследования факторов, влияющих на ее системные характеристики.
В разд. 2.1 приведена предварительная структура УРС КРК с амплитудно-фазовым модуляционным преобразованием несущей и использованием АМ/ФМ-ФМ/АМ схемы. Она разработана на основе общности всех известных существующих систем КРК указанного типа.
В разд. 2.2 показаны принципы построения частных систем КРК, которые могут быть реализованы в структуре УРС КРК с на основе классических подходов, описаны ее узлы, задействованные для реализации соответственно ФМ-ФМ и АМ-АМ схем, даны описания их базисов, приведены экспериментальные результаты компьютерного анализа указанных схем.
В разд. 2.3 обсуждаются вопросы построения перспективной АМ/ФК-ФК/АМ схемы амплитудных модуляционных и фазовых коммутационных преобразований несущей, ее базиса, приведены экспериментальные результаты компьютерного анализа указанной схемы в структуре УРС КРК. На схему получен патент РФ на изобретение.
В разд. 2.4 рассмотрены вопросы построения комплексного фильтра, используемого в УРС КРК на основе упорядоченных волноводных решеток. Впервые для построения фильтра предложено использовать линейно-чирпированные волоконные брэгговские решетки с фазовыми п-сдвигами.
В разд. 2.5 приводится обобщенный анализ характеристик разработанной УРС КРК и отдельно анализируется вопрос поддержания ее работоспособности при изменении температуры окружающей среды, который является главным для работы любого устройства, содержащего волоконно-оптические и электрооптические элементы.
В разд. 2.6 проанализированы полученные результаты и отмечены основные задачи развития АПД УРС КРК с тандемной амплитудно-фазовой модуляцией/коммутацией (ТАФМ) оптической несущей и ее использования с учетом необходимости решения задач увеличения скорости передачи ключа.
В третьей главе решена задача разработки принципов построения генераторов гребенки поднесущих на основе тандемных амплитудно-фазовых методов и средств модуляционного преобразования оптической несущей; разработки структуры универсальной радиофотонной системы квантового распределения ключей на гребенке поднесущих; проведения компьютерного эксперимента и исследования факторов, влияющих на ее системные характеристики.
В разд. 3.1 приведен анализ известных структур генераторов гребенки и выбор наиболее эффективной из них для построения АПД УРС КРК с амплитудно-фазовым модуляционным преобразованием одной несущей. Данная структура должна быть построена на основе комбинации электрооптических модуляторов.
В разд. 3.2 показаны принципы построения генератора гребенки на основе тандемной амплитудно-фазовой электрооптической модуляции оптической несущей, которые могут быть использованы в структуре АПД УРС КРК на основе унифицированного подхода к используемым в его структуре модулирующих устройств.
В разд. 3.3 описана структурная схема и принцип работы АПД УРС КРК на основе амплитудно-фазовой модуляции гребенки оптических несущих. На схему подана заявка на патент РФ на изобретение.
В разд. 3.4 обсуждаются вопросы построения модели АПД УРС КРК на основе амплитудно-фазовой модуляции гребенки оптических несущих и анализируются режимы его работы, а также разных схем передачи, рассмотренных ранее.
В разд. 3.5 проведен анализ характеристик схемы по скорости передачи секретного ключа и оценены факторы, влияющих на его значение. Предложены сервисные элементы системы для оценивания ухода фаз, вызванных независимостью лазеров Алисы и Боба, генерирующих гребенку и хроматической дисперсии в волокне.
В разд. 3.6 проанализированы полученные результаты и отмечены основные задачи развития АПД УРС КРК с амплитудно-фазовым модуляционным преобразованием гребенки оптических несущих и использованием АМ/ФМ-ФМ/АМ схемы как в квантовых каналах, так и в каналах синхронизации гребенки несущих.
В четвертой главе рассмотрена возможность построения АПД УРС КРК на ТАФМ с ремодуляцией и пассивным приемником (без ремодуляции); разработаны практические рекомендации по построению АПД, приведены результаты исследований, выполненных на созданном экспериментальном макете. Кроме того рассмотрены направления перспективных исследований по теме диссертации.
В разд. 4.1 приведена структурная схема для построения АПД УРС КРК с амплитудно-фазовым модуляционным преобразованием одной несущей. Данная
структура должна быть построена на основе комбинации электрооптических модуляторов у Алисы и Боба и комплексированного фильтра на базе волоконных брэг-говских структур в варианте с ремодуляцией.
В разд. 4.2 представлены практические рекомендации по построению АПД УРС КРК на базе ТАФМ, приведена его элементная база на основе унифицированного подхода к используемым в его структуре модулирующих устройств, приведены экспериментальные результаты и доказательства получения конструктивной и деструктивной интерференции при передачи квантовой информации.
В разд. 4.3 обсуждаются вопросы построения АПД УРС КРК на основе амплитудно-фазовой модуляции несущей с пассивным приемником и анализируются протоколы его работы при реализации различных базисов. На схему подана заявка на патент РФ на изобретение.
В разд. 4.4 приведены практические рекомендации по построению АПД УРС КРК с пассивным приемником на импортозамещающей элементной базе, обсуждается конструкция макета АПД и возможности его применения.
В разд. 4.5 предложена перспективная для дальнейших исследований структура системы квантового распределения ключей с двойным ортогональным спектрально-поляризационным и частотным кодированием на базисе ТАФМ оптической несущей и линейно-чирпированных волоконных брэгговских решеток с фазовым п-сдвигом, поддерживающих двулучепреломление, как вариант АПД с пассивным приемником и улучшенными характеристиками по массогабаритным и стоимостным показателям.
В разд. 4.6 проанализированы полученные результаты и отмечены основные задачи развития АПД УРС КРК на ТАФМ одной оптической несущей и пассивным приемником.
В заключении по работе приведены научные и практические результаты работы в целом.
В приложении представлены акты о внедрении аппаратно-программного демонстратора в научно-исследовательский и образовательный процесс КНИТУ-
КАИ, использовании методик и вариантов применения АПД для проведения мероприятий движений WorldSkШs и FutureSkШs по компетенции «Квантовые технологии» и «Кабельные линии связи».
Научная новизна полученных результатов состоит в следующем:
- показана возможность применения тандемной амплитудно-фазовой модуляции оптической несущей для построения УРС КРК и ее АПД;
- синтезирована структура АПД УРС КРК на одной несущей, отличающаяся от известных возможностью реализации различных протоколов кодирования и управления частотным положением боковых составляющих в процессе передачи к
л - синтезирована структура АПД УРС КРК на гребенке поднесущих, отличающаяся от известных возможностью дополнительного управления числом подне-счущих в процессе передачи ключа и скорости его передачи, а также сниженным уровнем нелинейных искажений, возникающих при передаче частотно-мультиплек-,сированного излучения;
Похожие диссертационные работы по специальности «Оптические и оптико-электронные приборы и комплексы», 05.11.07 шифр ВАК
Радиофотонный векторный анализ высокодобротных симметричных фотонных структур на основе тандемной амплитудно-фазовой модуляции зондирующего излучения2021 год, кандидат наук Василец Александр Александрович
Устойчивость квантовых систем передачи информации на боковых частотах к воздействию нелегитимного пользователя на измерительное оборудование2019 год, кандидат наук Чистяков Владимир Викторович
Влияние хроматической дисперсии и нелинейных эффектов на квантовое распределение ключа на боковых частотах в оптической транспортной сети2021 год, кандидат наук Киселев Федор Дмитриевич
Квантовое распределение ключа с высокочастотным поляризационным кодированием2019 год, кандидат наук Дуплинский Александр Валерьевич
Методы и средства радиофотонного векторного анализа на основе сверхузкополосного пакета дискретных частот как нового типа зондирующего излучения2021 год, доктор наук Кузнецов Артём Анатольевич
Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Габдулхаков Ильдарис Мударрисович, 2022 год
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Bennett, C. H. Quantum cryptography: Public key distribution and coin tossing / C. H. Bennett and G. Brassard // Proc. IEEE Int. Conf. Computers Syst. Signal Process. - 1984. - P. 175-179.
2. Gisin, N. Quantum cryptography / N. Gisin, G. Ribordy, W. Tittel, and H. Zbin-den // Rev. Mod. Phys. - 2002. - V.74. - №1. - P. 145-195.
3. Williams, C.J. An introduction to quantum information / C.J. Williams // https://math.nist.gov/mcsd/Seminars/2004/2004-03-23-williams-presentation.pdf
4. Graham-Rowe, D. Quantum Cryptography for the Masses / D. Graham-Rowe // https://technologyreview.com/s/415073/quantum-cryptography-for-the-masses
5. Scarani, V. The security of practical quantum key distribution / V. Scarani, H. Bechmann-Pasquinucci, et al. // Rev. Mod. Phys. - 2009. - V.81. - P. 1301.
6. Scarani, V. The security of practical quantum key distribution / V. Scarani, С. Kurtsiefer // Theor. Comp. Sci. - 2014. - V. 560. - P. 27-32.
7. Lo, H.-K. Secure quantum key distribution / H.-K. Lo, M. Curty, K. Tamaki // Nat. Photon. - 2014. - V.8. - P. 595-604.
8. Bedington, R. Progress in satellite quantum key distribution / R. Bedington, J.M. Arrazola, A. Ling // Quant. Informat. - 2017. - V.3. - P. 30.
9. Diamanti, E. Practical challenges in quantum key distribution / E. Diamanti, H.K. Lo, B. Qi, Z. Yuan // Quant. Informat. - 2016. - V.2. - P. 16025.
10. Quantum security technologies. 2022. P. 1-4. https://ncsc.gov.uk/whitepa-per/quantum-key-distribution
11. Gleim, A.V. Secure polarization-independent subcarrier quantum key distribution in optical fiber channel using BB84 protocol with a strong reference / A.V. Gleim, V.I. Egorov, Yu.V. Nazarov, et al. // Opt. Express. - 2016. - V.44. - №3. - P. 2619-2633.
12. Klimov, A.N. On a simple attack, limiting the range transmission of secret keys in a system of quantum cryptography based on coding in a sub-carrier frequency / A.N. Klimov, S.P. Kulik, S.N. Molotkov, T.A. Potapova // Laser Phys. Lett. - 2017. - V.14. -№3. - P. 035201.
13. Quantum Key Distribution (QKD); Components and Internal Interfaces ETSI GR QKD - 2018. - V.2.1.1. - №003.
14. Быковский, А.Ю. Квантовая криптография и комбинированные схемы коммуникационных сетей на ее основе / А. Ю. Быковский, И. Н. Компанец // Квантовая электроника. - 2018. - T.48. - №9. - С.777-801.
15. Dynes, J. F. Practical quantum key distribution over 60 hours at an optical fiber distance of 20km using weak and vacuum decoy pulses for enhanced security / J. F. Dynes, Z. L. Yuan, A. W. Sharpe, and A. J. Shields // Opt. Express. - 2007. - V.15. - P. 8465-8471.
16. Ribordy, G. Fast and user-friendly quantum key distribution / G. Ribordy, J-D. Gautier, N. Gisin, O. Guinnard and H. Zbinden // J. Mod Opt. -2000. - V.47. - P. 513531.
17. Zhao, Y. Security analysis of an untrusted source for quantum key distribution: passive approach / Y. Zhao, B. Qi, H.-K. Lo, L. Qian // New Journal of Physics. - 2010.
- №12. - P. 023024.
18. Duraffourg, L. Compact transmission system using single-sideband modulation of light for quantum cryptography / L. Duraffourg, J.-M. Merolla, J.-P. Goedgebuer, Y. Mazurenko, W. T. Rhodes // Opt. Lett. - 2001. - V.26. - №18. - P. 1427-1429.
19. Stucki, D. Fast and simple one-way quantum key distribution / D. Stucki, N. Brunner, N. Gisin, V. Scarani, and H. Zbinden // Applied Physics Letters. - 2005. - V.87.
- №19. - P. 194108.
20. Stucki, D. High rate, long-distance quantum key distribution over 250 km of ultra low loss fibres / D. Stucki, N. Walenta, F. Vannel, R. T. Thew, N. Gisin, H. Zbinden, S. Gray, C. R. Towery, S. Ten // New J. Phys. - 2009. - V.11. - №7. - P. 75003.
21. Морозов, О.Г. Универсальная радиофотонная система квантового распределения ключей с частотным кодированием / О.Г. Морозов, И.М. Габдулхаков // Вестник Поволжского государственного технологического университета. Серия: Радиотехнические и инфокоммуникационные системы. - 2015. - № 2 (26). - С. 618.
22. Ruiz-Alba, A. Practical quantum key distribution based on BB84 protocol / A. Ruiz-Alba, D. Calvo, V. Garcia-Munoz, A. Martinez, W. Amaya, J.G. Rozo, J. Mora, J. Capmany // Waves. - 2011. - No 3. - P. 4-14.
23. Mérolla, J-M. Phase-modulation transmission system for quantum cryptography / J-M. Mérolla, Y. Mazurenko, J.P. Goedgebuer, H. Porte, W.T. Rhodes // Opt. Lett. - 1999. - Vol. 24. - P. 104-106.
24. Bloch, M. Frequency-coded quantum key distribution / M. Bloch, S.W. McLaughin, J.-M. Merolla, F. Patois // Opt. Lett. - 2007. - Vol. 32. - No 2. - P. 301303.
25. Zhang, Tao. A frequency-coded quantum key distribution scheme / Tao Zhang, Zhen-Qiang Yin, Zheng-Fu Han, Guang-Can Guo // Optics Communications. - 2008. -Vol. 281. - P. 4800-4802.
26. Kumar, K.P. Optical modulation schemes for frequency-coded quantum key distribution / K.P. Kumar // IEEE National Conference on Communications. - 2010. -P. 1-5.
27. Морозов, О.Г. Синтез двухчастотного излучения и его применение в волоконно-оптических системах распределенных и мультиплексированных измерений / О.Г. Морозов, Д.Л. Айбатов, Т.С. Садеев // Физика волновых процессов и радиотехнические системы. - 2010. - Т. 13. - № 3. - С. 84-91.
28. Талипов, А.А. Метод формирования двухчастотного излучения для синтеза солитонов и применения спектрально-эффективной модуляции RZ и CSRZ форматов в оптических сетях доступа / А.А. Талипов, О.Г. Морозов, Г.И. Ильин,
А.С. Шакиров, Т.С. Садеев, И.Р. Садыков, М.Р. Нургазизов, С.А. Городилов, А.А. Захаров, А.Г. Федоров // Вестник Поволжского государственного технологического университета. Серия: Радиотехнические и инфокоммуникационные системы. - 2012. - № 2 (16). - С. 3-12.
29. Xavier, G.B. Modulation schemes for frequency coded quantum key distribution / G.B. Xavier, J-P. Weid // Electronics Letters. - 2005. - Vol. 41. -№ 10. -P. 607-608.
30. Diamanti, E. 100 km differential phase shift quantum key distribution experiment with low jitter up-conversion detectors / E. Diamanti, H. Takesue, C. Langrock, M. M. Fejer, and Y. Yamamoto // Opt. Express. - 2006. - Vol. 14. -№. 26. - P. 1307313082.
31. Bennett, C.H. Quantum cryptography using any two nonorthogonal states / C.H. Bennett // Physical Review Letters. - 1992. - Vol. 68. - P. 3121-3124.
32. Ramaswamy, R. Optical Networks: A Practical Perspective, 2nd ed. / R. Ramaswamy, K. Sivarajan // Morgan Kauffman. - 2001.
33. Ho, K.P. Phase Modulated Optical Communication Systems. / K.P. Ho // Springer. - 2001.
34. Yariv, A. Photonics: Optical Electronics in Modern Communications, 6th ed. / A. Yariv. // Oxford Univ. Press. - 2001.
35. Boyd, R. Nonlinear Optics, 2nd ed. / R. Boyd. // Academic. - 2002.
36. Guerreau, O. L. Long distance QKD transmission using single sideband detection scheme with WDM synchronization / O. L. Guerreau, J. M. Merolla, A. Soujaeff, F. Patois, J.-P. Goedgebuer, F.-J. Malassenet // IEEE J. Sel. Topics Quantum Electron. -2003. - V.9. - №6. - P. 1533-1540.
37. Haag, R. On quantum field theories/ R. Haag // Matematisk-Fysiske Medde-lelser. - 1955. - Vol. 29. - №. 12.
38. Kok, P. Linear optical quantum computing with photonic qubits / P. Kok, W.J. Munro, K. Nemoto, T.C. Ralph, G. Milburn // Rev. Mod. Phys. - 2007. - Vol. 79. P. 135.
39. Guerreau, O. L. Quantum key distribution without a single photon source using a strong reference / O. L. Guerreau, F. J. Malassenet, S. W. McLaughlin, J. M. Merolla // IEEE Photon. Technol. Lett. - 2005. - V.17. - №8. - P. 1755-1757.
40. Huttner, B. Quantum cryptography with coherent states / B. Huttner, N. Imoto, N. Gisin, T. Mor // Phys. Rev. - 1995. - V.51. - №3. - P. 1863-1869.
41. Gottesman, D. Secure quantum key distribution using squeezed states / D. Gottesman, J. Preskill // Phys. Rev. - 2001. - V.63. - №2.
42. Hillery, M. Quantum cryptography with squeezed states / M. Hillery // Phys. Rev. - 2000. - V.61. - №2.
43. Ghatak, A. Photonics: Optical Electronics, 2nd ed. / A. Ghatak, K. Thyagarajan // Cambridge Univ. Press. - 2001.
44. Kumar, P. Evolution of quantum states in an electro-optic phase modulator / P. Kumar, A. Prabhakar // IEEE journal of quantum electronics. - 2009. - V.45. - №2. - P. 149-156.
45. Sakurai, J.J. Modern Quantum Mechanics, 2nd ed / J.J. Sakurai // Reading MA: Addison-Wesley. - 1994.
46. Hwang, W.-Y. Quantum key distribution with high loss: Toward global secure communication / W.-Y. Hwang // Phys. Rev. Lett. - 2003. - V.91. - №5. - P. 057901.
47. Морозов, О.Г. Симметричная двухчастотная рефлектометрия в лазерных системах контроля параметров природной и искусственных сред: дис. док. техн. наук. - Казань, 2004. - 333 с.
48. Нуреев, И.И. Радиофотонные полигармонические системы интеррогации комплексированных волоконно-оптических датчиков: дис. док. техн. наук. - Казань, 2016. - 285 с.
49. Садеев, Т.С. Фотонные фильтры микроволновых сигналов на основе од-ночастотного лазера и амплитудного электрооптического модулятора Маха-Цен-дера: дис. канд. техн. наук. - Казань, 2011. - 153 с.
50. Xiang, Y. GaAs-based polarization modulators for microwave photonic applications / Yu Xiang, Shilong Pan // Front. Optoelectron. - 2015. - 11. - P. 1-11.
51. Садеев Т.С. Спектральные характеристики фотонных фильтров микроволновых сигналов на основе амплитудных электрооптических модуляторов / Т.С. Садеев, О.Г. Морозов // Вестник ПГТУ: Радиотехнические и инфокоммуникацион-ные системы. - 2010. - № 3. - С. 22-30.
52. Морозов, О.Г. Синтез двухчастотного излучения и его применение в волоконно-оптических системах распределенных и мультиплексированных измерений / О.Г. Морозов, Д.Л. Айбатов, Т.С. Садеев // Физика волновых процессов и радиотехнические системы. 2010. Т. 13. № 3. С. 84-91.
53. Yao, J. Microwave photonics / J. Yao // J. Lightwave Technol. 2009. Vol. 27. № 3. P. 314-335.
54. Морозов О.Г. Определение характеристик контура усиления Мандельштама-Бриллюэна с помощью двухчастотного сканирования / О.Г. Морозов, А.А. Талипов // Перспективы науки. - 2013. - № 10(49). - C. 161-164.
55. Насыбуллин, А.Р. Радиофотонный синтез сложных радиосигналов с линейной частотной модуляцией / А.Р. Насыбуллин и др. // Научные технологии: Естественные и Технические науки. - 2015. - № 12. С. 35-39.
56. Морозов, О.Г. Измерение мгновенной частоты с помощью двухчастотного зондирования / О.Г. Морозов и др. // Научно-технический вестник Поволжья. 2012. № 4. С. 146-149.
57. Морозов, О.Г. Измерение мгновенной частоты СВЧ-радиосигналов в оптическом диапазоне на основе преобразования «частота-амплитуда» в волоконной решётке Брэгга с фазовым pi-сдвигом / О.Г. Морозов и др. // Вестник Поволжского государственного технологического университета. Сер.: Радиотехнические и инфокоммуникационные системы. 2013. № 3. С. 30-41.
58. Морозов, О.Г. Модуляционные методы измерений в оптических биосенсорах рефрактометрического типа на основе волоконных решёток Брэгга с фазовым сдвигом / О.Г. Морозов и др. // Вестник Марийского государственного технического университета. Сер.: Радиотехнические и инфокоммуникационные системы. 2010. № 3. С. 3-13.
59. Морозов, О.Г. Радиофотонные системы двухчастотного симметричного зондирования контура усиления Мандельштама-Бриллюэна в одномодовых оптических волокнах / О.Г. Морозов и др. // Прикладная фотоника. - 2015. - Т. 2, № 3. - С. 223-245.
60. Пат. А 1338647 SU МПК4 G02F 1/03. Способ преобразования одночастотного когерентного излучения в двухчастотное / Ильин Г.И., Морозов О.Г.; заявитель КАИ им. А.Н. Туполева; заявл. 13.04.83; опубл. 20.07.2004. - Бюлл. № 20.
61. Пат. А1 1463010 SU МПК4 G02F 1/03. Двухчастотный лазерный излучатель / Ильин Г.И., Морозов О.Г., Польский Ю.Е., Тер-новсков В.Т.; заявитель КАИ им. А.Н. Туполева; заявл. 29.04.85; опубл. 20.07.2004. - Бюлл. № 20.
62. Пат. А1 1466494 SU МПК4 G02F 1/03. Двухчастотный лазерный излучатель / Ильин Г.И., Морозов О.Г., Польский Ю.Е.; заяви -тель КАИ им. А.Н. Туполева; заявл. 29.04.85; опубл. 20.07.2004. - Бюлл. № 20.
63. Пат. А1 1477130 SU МПК4 G02F 1/03. Двухчастотный лазерный излучатель / Ильин Г.И., Морозов О.Г., Польский Ю.Е.; заяви-тель КАИ им. А.Н. Туполева; заявл. 03.03.86; опубл. 20.07.2004. - Бюлл. № 20.
64. Морозов, О.Г. Амплитудно-фазовое преобразование частоты в системах временной и частотной рефлектометрии волоконно-оптических информационных и измерительных сетей / О.Г. Морозов // Физика волновых процессов и радиотехнические системы. 2004. Т. 7. № 1. С. 63-71.
65. Морозов, О.Г. Амплитудно-фазовые методы формирования зондирующих излучений для систем анализа волоконно-оптических структур / О.Г. Морозов и др. // Физика волновых процессов и радиотехнические системы. 2007. Т. 10. № 3. С. 119-124.
66. Морозов, О.Г. Амплитудно-фазовая модуляция в системах радиофото-ники / О.Г. Морозов, Г.И. Ильин // Вестник ПГТУ, 2014. №1(20). С. 6-42.
67. Мисбахов, Р.Ш. Волоконно-оптическая многосенсорная система для контроля температуры коммутационных и токоведущих элементов энергетических
объектов на основе брэгговских решеток с двумя симметричными фазовыми сдвигами: дис. канд. техн. наук. - Казань, 2017 г. - 173 с.
68. Ильин, Г.И. ЛЧМ-лидар с преобразованием частоты / Г.И. Ильин, О.Г. Морозов, Ю.Е. Польский // Оптика атмосферы и океана. - 1995. - Т. 8. - № 12. - С. 1871-1874.
69. Морозов, О.Г. Оптико-электронные системы измерения мгновенной частоты радиосигналов с амплитудно-фазовым модуляционным преобразованием оптической несущей / О.Г. Морозов, Г.А. Морозов, М.Р. Нургазизов, А.А. Талипов // Прикладная фотоника. - 2014. - № 2. - С. 5-23.
70. Capmany, J. Quantum modelling of electro-optic modulators / J. Capmany, C.R. Fernandez-Pousa // Laser Photonics Rev. 5. - 2011. - № 6. P. 750-772.
71. Muller, A. Experimental demonstration of quantum cryptography using polarized photons in optical fiber over more than 1 km / A. Muller, J. Breguet, N. Gisin // Europhys. Lett. - 1993. - Vol. 23. - P. 383-388.
72. QRate Lab - Учебная квантовая лаборатория. https:// goqrate.com/projects/ qrate-lab-uchebnaya-kvantovaya-laboratoriya/
73. Патент 2671620 Российская Федерация, МКИ H04L 9/08 (2006.01). Высокоскоростная автокомпенсационная схема квантового распределения ключа / Дуплинский А.В., Устимчик В.Е., Курочкин Ю.В., Курочкин В. Л., Миллер А.В.; заявитель и патентообладатель Общество с ограниченной ответственностью "Международный центр квантовой оптики и квантовых технологий" (ООО "МЦКТ") (RU) - № 2016152338; заявл. 29.12.2016., опубл.: 02.11.2018; Бюл. № 31.
74. Патент 2722133 Российская Федерация, МКИ G09B 1/00 (2006.01). Учебная установка для выполнения экспериментов по квантовой оптике для целей изучения протоколов квантовой криптографии / Курочкин В.Л., Курочкин Ю.В., Ро-димин В.Е., Кривошеин Е.Г., Пономарев М.Ю., Федоров А.К.; заявитель и патентообладатель Общество с ограниченной ответственностью "КуРэйт" (ООО "КуР-эйт") (RU)- № 2019142645; заявл. 20.12.2019., опубл.: 26.05.2020; Бюл. № 15.
75. Патент 2721585 Российская Федерация, G06F 7/58 (2006.01)., G01B 9/02 (2006.01). Устойчивый к атакам квантовый генератор случайных чисел на интерференции лазерных импульсов со случайной фазой и способ его применения / Ку-рочкин В. Л., Ермаков Р.П., Заводиленко В.В., Лосев А.В., Удальцов А.В., Шаро-глазова В.В., Шаховой Р. А., Курочкин Ю.В.; заявитель и патентообладатель Общество с ограниченной ответственностью "КуРэйт" (ООО "КуРэйт") (RU)- № 2019124324; заявл. 31.07.2019., опубл.: 20.05.2020; Бюл. № 14.
76. Patent 206379044 China, Int. Cl. G09B19/00 (2006.01). System for secure optical transmission of binary code / Yao F., Haoquan Li.; Zhejiang shenzhou quantum network tech co LTD (CN). - № CN201621133440U; filed 18.10.2016., date of patent: 04.08.2017.
77. Габдулхаков, И.М. Варианты реализация модульных систем квантового распределения ключей с частотным кодированием / И.М. Габдулхаков, О.Г. Морозов // Материалы конференции. ММНТК, Прикладная электродинамика, фотоника и живые системы - 2017. 2017.
78. Габдулхаков, И.М. Перспективы развития системы квантового распределения ключей с частотным кодированием / И.М. Габдулхаков, О.Г. Морозов // Материалы конференции. XIX МНТК, Проблемы техники и технологий телекоммуникаций. 2018. С. 147-149
79. Морозов, О.Г. Универсальная радиофотонная система квантового распределения ключей с частотным кодированием / О.Г. Морозов, И.М. Габдулхаков // Вестник Поволжского государственного технологического университета. Серия: Радиотехнические и инфокоммуникационные системы. 2015. № 2 (26). С. 6-18.
80. Габдулхаков, И.М. Построение многоканальной системы квантового распределения ключей с частотным кодированием / И.М. Габдулхаков, О.Г. Морозов // Электронный научный журнал «Инженерный вестник Дона». 2020. № 5.
81. Морозов, О.Г. Амплитудно-фазовая радиофотонная система квантового распределения ключей с частотным кодированием / О.Г. Морозов, И.М. Габдулхаков // Физика волновых процессов и радиотехнические системы. 2015. Т. 18. № 32. С. 62-69.
82. Морозов, О.Г. Радиофотонный канал квантового распределения ключей с частотным кодированием и амплитудно-фазовой модуляцией фотона / О.Г. Морозов, И.М. Габдулхаков // Физика волновых процессов и радиотехнические системы. 2017. Т. 20. № 3-2. С. 37-40.
83. Gnatyuk, S.I. Universal microwave photonics approach to frequency-coded quantum key distribution, advanced technologies of quantum key distribution / S.I. Gnatyuk, O.G. Morozov, A.J. Sakhabutdinov, G.A. Morozov, I.M. Gabdulkhakov // Intech Open. 2018. P. 114-133.
84. Патент 2692431 Российская Федерация, МКИ H04L 9/08 (2006.01)., H04B 10/85 (2013.01). Устройство квантовой рассылки криптографического ключа с частотным кодированием / Морозов О.Г., Габдулхаков И.М., Нуреев И.И., Кузнецов А.А., Морозов Г.А., Сахабутдинов А.Ж.; заявитель и патентообладатель ФГБОУ ВО "Казанский национальный исследовательский технический университет им. А.Н. Туполева - КАИ" (RU). - № 2018124368; заявл. 03.07.2018., опубл.: 24.06.2019; Бюл. № 18.
85. Габдулхаков, И.М. Постановка общей и частных задач развития систем квантового распределения ключей с частотным кодированием / И.М. Габдулхаков, О.Г. Морозов // Материалы конференции. XIII МНТК, Физика и технические приложения волновых процессов. 2015. С. 212-214
86. Габдулхаков, И.М. Универсальная система квантового распределения ключей с частотным кодированием. Часть I - структурная схема / И.М. Габдулха-ков, О.Г. Морозов // Материалы конференции. XIII МНТК, Физика и технические приложения волновых процессов. 2015. С. 215-217.
87. Габдулхаков, И.М. Структурная схема универсальной системы распределения квантовых ключей с частотным кодированием / И.М. Габдулхаков, О.Г. Морозов // Материалы конференции. XIV МНК, Оптические технологии в телекоммуникациях. 2016. С. 145-146
88. Габдулхаков, И.М. Варианты реализация модульных систем квантового распределения ключей с частотным кодированием / И.М. Габдулхаков, О.Г. Морозов // Материалы конференции. ММНТК, Прикладная электродинамика, фотоника и живые системы - 2017. 2017.
89. Габдулхаков, И.М. Перспективы развития системы квантового распределения ключей с частотным кодированием / И.М. Габдулхаков, О.Г. Морозов // Материалы конференции. XIX МНТК, Проблемы техники и технологий телекоммуникаций. 2018. С. 147-149
90. Габдулхаков, И.М. Современное состояние системы квантового распределения ключей с частотным кодированием / И.М. Габдулхаков, О.Г. Морозов // Материалы конференции. XIX МНТК, Проблемы техники и технологий телекоммуникаций. 2018. С. 149-151
91. Габдулхаков, И.М. Распределение квантовых ключей с частотным кодированием на основе амплитудной модуляции фотона с поляризационным мультиплексированием / И.М. Габдулхаков, О.Г. Морозов // Материалы конференции. VI МНТК, Прикладная электродинамика, фотоника и живые системы - 2019. 2019.
92. Габдулхаков, И.М. Исследование квантовой модели электрооптического амплитудного и фазового модуляторов для системы КРК / И.М. Габдулхаков, О.Г. Морозов // Материалы конференции. XVIII МНТК, Оптические технологии в телекоммуникациях. 2020. С. 68-69
93. Габдулхаков, И.М. Схема АМФК-ФКАМ системы квантового распределения ключей с частотным кодированием / И.М. Габдулхаков, О.Г. Морозов // Материалы конференции. XIX МНТК, Проблемы техники и технологий телекоммуникаций. 2018. С. 151-153
94. Gabdulkhakov, I.M. Frequency coding quantum key distribution channel based on serial photons amplitude modulation and phase commutation / I.M. Gabdulkhakov, O.G. Morozov, G.A. Morozov, M.Yu. Zastela, A.A. Tyajelova // Proc. SPIE 10774, Optical Technologies in Telecommunications 2017. 2018. P. 107741Q
95. Gabdulkhakov, I.M. Frequency coded quantum key distribution channel based on photon amplitude-phase modulation / I.M. Gabdulkhakov, O.G. Morozov // IEEE
2017 Systems of Signal Synchronization, Generating and Processing in Telecommunications, SINKHR0INF0-2017. 2017. P. 7997513.
96. Morozov, O.G. Frequency-coded quantum key distribution using amplitude phase modulation / O.G. Morozov, I.M. Gabdulkhakov, G.A. Morozov, A.R. Zagrieva, L.M. Sarvarova // Proc. SPIE, Optical Technologies for Telecommunications 2015. 2016. P. 98071F.
97. Patent 7266304 United States, Int. Cl. Н04В 10/00 (2006.01)., H04K 1/00 (2006.01). System for secure optical transmission of binary code / Duraffourg L., Merolla J-M., Goedgebuer J-P.; France Telecom (FR). - №US2004/0086280; filed 06.05.2004., date of patent: 04.09.2007.
98. Patent 6272224 United States, Int. Cl. H04L 9/08 (2006.01)., H04K 1/00 (2006.01). Method and apparatus for quantum distribution of an encryption key / Ma-zourenko Y., Merolla J-M., Goedgebuer J-P.; France Telecom (FR). - № US19980063413 19980421; filed 07.04.2001., date of patent: 07.08.2001.
99. Патент 2454810 Российская Федерация, МКИ H04L 9/08 (2006.01). Устройство квантовой рассылки криптографического ключа на поднесущей частоте модулированного излучения / Мазуренко Ю.Т., Орлов В.В., Рупасов А.В., Глейм А.В., Егоров В.И.; заявитель и патентообладатель ФГБОУ ВПО "Санкт-Петербургский национальный исследовательский университет информационных технологий, механики и оптики" ("НИУ ИТМО") (RU). - № 2010147936; заявл. 24.11.2010., опубл.: 27.06.2012; Бюл. № 18.
100. Алюшина, С.Г. Методы и средства двухчастотного симметричного зондирования селективных элементов пассивных оптических сетей для контроля их спектральных характеристик и температуры: дис. канд. техн. наук: 05.11.07: 2016 / Алюшина Светлана Геральдовна. - Казань. - 2016. - 176 с.
101. Li, H. Preliminary investigation of an SOI-based arrayed waveguide grating demodulation integration microsystem / H. Li, W. Zhou, Y. Liu [et al.] // Sci. Rep. -2014. - V. 4, no. 4848. - pp. 1-6.
102. APSS Apollo Application Note on Array Waveguide Grating (AWG). Available from: www.apollophotonics.com - 20.02.2016.
103. ITU-T, G-series Recommendations - Supplement 39 - Optical system design and engineering considerations, Dec. 2008. [Online]. Available from: http://www.itu.int/rec/TREC-G.Sup39-200812-I. - 20.02.2016.
104. G.698.x - Multichannel seeded DWDM applications with single-channel optical interfaces, Feb. 2012. [Online]. Available from: http://www.itu.int/rec/TRECG.698.3/en. - 20.02.2016.
105. Kamei, S. Recent Progress on Athermal AWG Wavelength Multiplexer / S. Kamei // Optical Fiber Communication Conference. - 2009. - paper OWO1. [Online]. Available from: http://www.opticsinfobase.org/abstract.cfm?URI=OFC-2009-OWO1. -20.02.2016.
106. Эшпай Р.А. Радиофотонные системы сбора информации о положении пациента в инвалидной коляске на основе линейно-чирпированных волоконных брэгговских решеток с фазовыми сдвигами: дис. канд. техн. наук: 05.11.07: 2016 / Эшпай Роберт Александрович. - Казань. - 2021. - 149 с.
107. Эшпай, Р.А. Математическая модель получения информации о движении пациента в экзоскелете на основе линейно-чирпированных волоконных брэгговских решеток / Р.А. Эшпай, Т.В. Городжа, О.Г. Морозов и др. // Научно -технический вестник поволжья. - 2021. - № 6. - С.25-27.
108. Tosi, D. Review of Chirped Fiber Bragg Grating (CFBG) Fiber-Optic Sensors and Their Applications / D. Tosi // Sensors. - 2018. - 32 с.
109. Erdogan, T. Fiber grating spectra / T. Erdogan // J. Lightwave Technol. -1997. - №15. - 1277-1294 с.
110. Othonos, A. Fiber Bragg Gratings / A. Othonos, K. Kalli // Fundamentals and Applications; Artech House. - Boston. - 1999. - 433 c.
111. Korganbayev, S. Detection of thermal gradients through fiber-optic Chirped Fiber Bragg Grating (CFBG): Medical thermal ablation scenario / S. Korganbayev, Y. Orazayev, S. Sovetov, et. al. // Opt. Fiber Technol. - 2018. - №41. - 48-55 с.
112. Tosi, D. Towards inline spatially resolved temperature sensing in thermal ablation with chirped fiber Bragg grating / D. Tosi, S. Korganbayev, N. Zhakin, et. al. //In
Proceedings of the IEEE International Symposium on Medical Measurements and Applications (MeMeA). - Benevento, Italy. - 15-18 May 2016.
113. Palumbo, G. Analysis and design of Chirped fiber Bragg grating for temperature sensing for possible biomedical applications / G. Palumbo, D. Tosi, A. Iadicicco, et. al. // IEEE Photonics Journal. - 2018. - V.10. - №3. - 16 c.
114. Min, R. Fabrication of tunable chirped mPOF Bragg gratings using a uniform phase mask / R. Min, B. Ortega, C. Marques // Opt. Express. - 2018. V. - 26. - 44114420 c.
115. Saccomandi, P. Linearly chirped fiber Bragg grating response to thermal gradient: from bench tests to the real-time assessment during in vivo laser ablations of biological tissue / P. Saccomandi, A. Varalda, R. Gassino, et. al. // J. Biomed. Opt. - 2017. - V.22. - №9.- 1-9 c.
116. Marques, C.A. Chirped polymer optical fiber Bragg grating sensors / C.A. Marques, L. Pereira, P. Antunes et. al. // In Micro-Structured and Specialty Optical Fibres V. - SPIE. - Prague, Czech Republic. - 2017.
117. Korganbayev, S. Thermal gradient estimation with fiber-optic chirped FBG sensors: Experiments in biomedical applications / S. Korganbayev, Y. Orazayev, S. Sovetov, et. al. // In Proceedings of the IEEE Sensors Conference. - Glasgow. - 29 October - 1 November 2017.
118. Korganbayev, S. Linearly chirped fiber-optic bragg grating as distributed temperature sensor for laser ablation / S. Korganbayev, N. Zhakin, D. Tosi, et. al. // In Proceedings of the IEEE Sensors Conference. - Orlando. - 30 October - 2 November 2016.
119. Varalda, A. Assessment of a Linearly Chirped Fiber Bragg Grating Sensor under Linear and non-Linear Temperature Gradient / A. Varalda, E. Schena, C. Massaroni // In Proceedings of the IEEE Instrumentation and Measurement Technology Conference (I2MTC). - Torino, Italy. - 22-25 May 2017.
120. Chen, X. Phase shifts induced by the piezoelectric transducers attached to a linearly chirped fiber Bragg grating / X. Chen // J. of Light. Tech. - 2010. - V. 28(14). -2017-2020 c.
121. Эшпай, Р.А. Система сбора информации о положении пациента в инвалидной коляске на основе линейно чирпированных волоконных брэгговских решеток с фазовым п-сдвигом / Р.А. Эшпай, М.А. Салихова, О.А. Степущенко и др. // Научно-технический вестник поволжья. - 2020. - № 5. - С.30-33.
122. Салихова, М.А. Радиофотонная система сбора информащи о по-ложении пациента в инвалидной коляске на основе адресных линейно -чирпированных волоконных брэгговских решеток с двумя фазовыми п-сдвигами // М.А. Салихова, О.А. Степущенко, Р.А. Эшпай и др. // Научно -технический вестник Поволжья. 2020. № 5. С. 34-37.
123. Василец А.А. Симметричный векторный анализатор для характеризации спектральных параметров оптических высокодобротных структур / А.А. Василец, О.Г. Морозов, И.И. Нуреев, А.Ж. Сахабутдинов, А.А. Кузнецов, Рин.Ш. Мисбахов, И.М. Габдулхаков // Фотон-экспресс. 2020. № 7 (167). С. 15-21.
124. Morozov, О^. Synthesis of two-frequency symmetrical radiation and its application in fiber optical structures monitoring / О^. Morozov, G.A. Morozov, G.I. Il'in, T.S. Sadeev // Fiber optic sensors. 2012. P. 137-164.
125. Morozov, O.G. Polyharmonic analysis of raman and mandelstam-brillouin scatterings and bragg reflection spectra / O.G. Morozov, G.A. Morozov, I.I. Nureev, A.A. Talipov // Advances in optical fiber technology: fundamental optical phenomena and applications. 2015. P. 55-97.
126. Dai, J. Accurate optical vector network analyzer based on optical double-sideband suppressed carrier modulation / J. Dai, Z. Chen, X. Wang et al. // Optics Communications. 2019. V. 447. P. 61-66.
127. Chen, Z. Long-term measurement of high Q optical resonators based on optical vector network analysis with Pound-Drever-Hall technique / Z. Chen, J. Dai, Y. Long et al. // OpticsExpress. 2018. V. 26 (21). P. 26888-26895.
128. Black, E. D. An introduction to pound-drever-hall laser frequency stabilization / E. D. Black //Am. J. Phys. 2001. V. 69. P. 79-87.
129. Merrer, P. H. Laser stabilization on a fiber ring resonator and application to RF filtering / P. H. Merrer, O. Llopis, G. Cibiel // IEEE Photon. Technol. Lett. 2008. V. 20. P. 1399-1401.
130. Il'In, G.I. Theory of symmetrical two frequency signals and key aspects of its application / G.I. Il'In, O.G. Morozov, A.G. Il'In // Proc. of SPIE. 2014. V. 9156, P. 91560M.
131. Morozov, O.G. Two-frequency analysis of fiber-optic structures / O.G. Morozov, D.L. Aibatov, G.I. Il'in et al. // Proc. of SPIE. 2006. V. 6277 P. 62770E.
132. Morozov, O.G. Two-frequency scanning of FBG with arbitrary reflection spectrum / O.G. Morozov, D.L. Aybatov // Proc. of SPIE. 2007 V. 6605. P. 660506.
133. Morozov O.G. Methodology of symmetric double frequency reflectometry for selective fiber optic structures / O.G. Morozov, O.G. Natanson, D.L. Aybatov et al. // Proc. of SPIE. 2008. V. 7026. P. 702601.
134. Vasilets A.A. Symmetric vector analyzer for characterization of the spectral parameters of optical high-Q optical structures / A.A. Vasilets, O.G. Morozov, A.Zh. Sakhabutdinov, I.I. Nureev, A.A. Kuznetsov, I.M. Gabdulkhakov, R.Sh. Misbakhov // Proc. SPIE 11793, Optical Technologies for Telecommunications 2020. 2021. P. 1179316.
135. Weedbrook, C. Gaussian quantum information / C. Weedbrook, S. Pirandola, R. García-Patrón, N. J. Cerf, T. C. Ralph, J. H. Shapiro, S. Lloyd // Rev. Mod. Phys. 2012. V. 84(2). P. 621-669.
136. Kumar, R. Coexistence of continuous variable qkd with intense dwdm classical channels / R. Kumar, H. Qin, and R. Alléaume // New J. Phys. 2015. V. 17(4). P. 043027.
137. Qin, H. Quantum hacking: Saturation attack on practical continuous-variable quantum key distribution / H. Qin, R. Kumar, R. Alléaume // Phys. Rev. A. 2016. V. 94(1). P. 012325.
138. Qi, B. Experimental study on the gaussian-modulated coherent-state quantum key distribution over standard telecommunication fibers / B. Qi, L. L. Huang, L. Qian, H. K. Lo // Phys. Rev. A. 2007. V. 76(5). P. 052323.
139. Jouguet, P. Experimental demonstration of long-distance continuous-variable quantum key distribution / P. Jouguet, S. Kunz-Jacques, A. Leverrier, P. Grangier, E. Diamanti // Nat. Photonics. 2013. V. 7(5). P. 378-381.
140. Huang, D. Continuous-variable quantum key distribution with 1 Mbps secure key rate / D. Huang, D. Lin, C. Wang, W. Liu, S. Fang, J. Peng, P. Huang, G. Zeng // Opt. Express. 2015. V. 23(13). P. 17511-17519.
141. Huang, D. Field demonstration of a continuous-variable quantum key distribution network / D. Huang, P. Huang, H. Li, T. Wang, Y. Zhou, G. Zeng // Opt. Lett. 2016. V. 41(15). P. 3511-3514.
142. Ruckmann, M. 1 GBaud heterodyne continuous variable quantum key distribution over 26 km fiber / M. Ruckmann, C. G. Schaeffer // In Conference on Lasers and Electro-Optics (Optical Society of America). 2019. P. FTh4A.4.
143. Kumar, R. Continuous variable quantum key distribution with multi-mode signals for noisy detectors / R. Kumar, X. Tang, A. Wonfor, R. Penty, I. White // J. Opt. Soc. Am. B. 2019. V. 36(3). P. B109-B115.
144. Zhou, X. Wireless information and power transfer in multiuser OFDM systems / X. Zhou, R. Zhang, C. K. Ho // IEEE Trans. Wirel. Commun. 2014. V. 13(4). P. 2282-2294.
145. Bahrani, S. Orthogonal frequency-division multiplexed quantum key distribution / S. Bahrani, M. Razavi, J. A. Salehi // J. Lightwave Technol. 2015. V. 33(23). P. 4687-4698.
146. Zhang, H. Security analysis of orthogonal-frequency-division-multiplexing-based continuous-variable quantum key distribution with imperfect modulation / H. Zhang, Y. Mao, D. Huang, J. Li, L. Zhang, Y. Guo // Phys. Rev. A. 2018. V. 97(5). P. 052328.
147. Zhang, J. Z. Wavelength division multiplexing of chaotic secure and fiberoptic communications / J. Z. Zhang, A. B. Wang, J. F. Wang, Y. C. Wang // Opt. Express. 2009. V. 17(8). P. 6357-6367.
148. Yoshino, K. High-speed wavelength-division multiplexing quantum key distribution system / K. Yoshino, M. Fujiwara, A. Tanaka, S. Takahashi, Y. Nambu, A. Tomita, S. Miki, T. Yamashita, Z. Wang, M. Sasaki, A. Tajima // Opt. Lett. 2012. V. 37(2). P. 223-225.
149. Lundberg, L. Frequency comb-based WDM transmission systems enabling joint signal processing / L. Lundberg, M. Karlsson, A. Lorences-Riesgo, M. Mazur, J. Schröder, P. Andrekson // Appl. Sci. 2018. V. 8(5). P. 718.
150. Заявка на Патент РФ 2022111209. Устройство квантовой рассылки криптографического ключа с частотным кодированием / Морозов О.Г., Габдулхаков И.М., Нуреев И.И., Кузнецов А.А., Морозов Г.А., Сахабутдинов А.Ж., Андреев В.Д.; заявитель ФГБОУ ВО "Казанский национальный исследовательский технический университет им. А.Н. Туполева - КАИ" (RU). - № 2022111209; заявл. 25.04.2022.
151. Габдулхаков, И.М. Универсальная система квантового распределения ключей с частотным кодированием. Часть II -технологии / И.М. Габдулхаков, О.Г. Морозов // Материалы конференции. XIII МНТК, Физика и технические приложения волновых процессов. 2015. С. 217-219
152. Габдулхаков, И.М. Метод развития универсальной системы распределения квантовых ключей с частотным кодированием / И.М. Габдулхаков, О.Г. Морозов // Материалы конференции. XIV МНК, Оптические технологии в телекоммуникациях. 2016. С. 153-154
153. Габдулхаков, И.М. Принципы построения системы квантового распределения ключей с частотным кодированием на основе амплитудно-фазовой модуляции / И.М. Габдулхаков, О.Г. Морозов // Материалы конференции. ММНТК, Прикладная электродинамика, фотоника и живые системы - 2017. 2017.
154. Габдулхаков, И.М. Экспериментальное исследование работы схемы АМФК-ФКАМ канала квантового распределения ключей с частотным кодированием в среде OptiSystem / И.М. Габдулхаков, О.Г. Морозов // Материалы конференции. XVIII МНТК, Теория и технологии ТТТ - 2017. Проблемы техники и технологий телекоммуникаций ПТиТТ - 2017. 2017. - Т. 1. С. 400
155. Габдулхаков, И.М. Многоканальная система квантового распределения ключей с частотным кодированием / И.М. Габдулхаков, О.Г. Морозов, А.Р. Исламов // Материалы конференции. XVII МНТК, Оптические технологии в телекоммуникациях. 2019. С. 269-271
156. Габдулхаков, И.М. Безопасность многоканальной системы квантового распределения ключей с частотным кодированием / И.М. Габдулхаков, О.Г. Морозов // Материалы конференции. XVII МНТК, Оптические технологии в телекоммуникациях. 2019. С. 272-273
157. Габдулхаков, И.М. Компенсация смещения фазы многоканальной системы квантового распределения ключей с частотным кодированием / И.М. Габдулхаков, О.Г. Морозов, А.Р. Исламов // Материалы конференции. XVII МНТК, Оптические технологии в телекоммуникациях. 2019. С. 274-276
158. Gabdulkhakov, I.M. Multi-channel system of quantum key distribution with frequency coding based on the AMPM-PMAM electro-optical scheme / I.M. Gabdulkhakov // Proc. SPIE 11516, Optical Technologies for Telecommunications 2019. 2020. P. 115161W
159. Морозов, О.Г. Многофункциональная система квантового распределения ключей с частотным кодированием. / О.Г. Морозов, И.М. Габдулхаков // Фотон-экспресс. 2015. № 6 (126). С. 208-209.
160. Петров, В.М. Генерация оптических частотных гармоник для систем квантовых коммуникаций на боковых частотах / В.М. Петров, А.В. Шамрай, И.В. Ильичев, Н.Д. Герасименко, В.С. Герасименко, П.М. Агрузов, В.В. Лебедев // Фотоника. 2020. Т. 14. № 7. С. 570-582.
161. Петров, В. М., Шамрай А. В. и др. Отечественные СВЧ интегрально-оптические модуляторы для квантовых коммуникаций / В.М. Петров, А.В. Шамрай и др. // Фотоника. 2020. Т. 14. № 5. С. 414-423.
162. Sakamoto, T. Optoelectronic oscillator using a LiNbO3 phase modulator for self-oscillating frequency comb generation / T. Sakamoto // Optics letters. 2006. V. 31(6). H. 811-813.
163. Logan, R.T. Stabilization of oscillator phase using a fiber-optic delay-line / R.T. Logan // Proceedings of the 45th Annual Symposium on Frequency Control. 1991, P. 508-512.
164. Sakamoto, T. Asymptotic formalism for ultraflat optical frequency comb generation using a Mach-Zehnder modulator / T. Sakamoto // Optics letters. 2007. V. 32(11). P. 1515-1517.
165. Dou, Y. Improvement of flatness of optical frequency comb based on nonlinear effect of intensity modulator / Y. Dou // Optics letters. 2011. V. 36(14) P. 2749-2751.
166. Wu, R. Generation of very flat optical frequency combs from continuous wave lasers using cascaded intensity and phase modulators driven by tailored radio frequency waveforms / R. Wu, et al. Optics letters. 2010. V. 35(19). P. 3234-3236.
167. Dou, Y. Generation of flat optical-frequency comb using cascaded intensity and phase modulators / Y. Dou // IEEE Photonics Technology Letters. 2012. V. 24(9). P. 727-729.
168. Metcalf, A.J. High-power broadly tunable electrooptic frequency comb generator / A.J. Metcalf, et al. // IEEE Journal of Selected Topics in Quantum Electronics. 2013. V. 19(6). P. 231-236.
169. Фасхутдинов, Л.М. Формирователи полигармонического зондирующего излучения с поляризационным мультиплексированием на основе тандемной амплитудно-фазовой модуляции оптической несущей: дис. канд. техн. наук: 05.11.13: 2018 / Фасхутдинов Ленар Маликович. - Казань. - 2018. - 154 с.
170. Parriaux, A. Electro-optic frequency combs / A. Parriaux, Kamal Hammani, G. Millot // Advances in Optics and Photonics. 2020. V. 12. № 1. P. 223-287.
171. Денисенко, П.Е. Волоконно-оптические брэгговские датчики со специальной формой спектра для систем климатических испытаний: дис. канд. техн. наук: 05.11.13: 2015 / Денисенко Павел Евгеньевич. - Казань. - 2015 г. - 177 с.
172. Талипов, А.А. Оптико-электронные полигармонические системы зондирования и определения характеристик контура усиления Мандельштама-Бриллю-эна для измерения температуры и растяжения/сжатия в одномодовом оптическом
волокне: дис. канд. техн. наук: 05.11.07: 2014 / Талипов Анвар Айратович. - Казань. - 2014 г. - 156 с.
173. Садеев, Т.С. Фотонные фильтры микроволновых сигналов на основе од-ночастотного лазера и амплитудного электрооптического модулятора Маха-Цен-дера: дис. канд. техн. наук: 05.11.07: 2011 / Садеев, Тагир Султанович. - Казань. -2011 г. - 153 с.
174. Wang, T. Pilot-multiplexed continuous-variable quantum key distribution with a real local oscillator / T. Wang, P. Huang, Y. Zhou, W. Liu, and G. Zeng // Phys. Rev. 2018. V. 97(1). P. 012310.
175. Shao, T. Chromatic dispersioninduced optical phase decorrelation in a 60 GHz OFDM-RoF system / T. Shao, E. Martin, P.M. Anandarajah, C. Browning, V. Vujicic, R. Llorente, and L.P. Barry // IEEE Photonics Technol. Lett. 2014. V. 26(20). P. 2016-2019.
176. Ren, S. Reference pulse attack on continuous variable quantum key distribution with local oscillator under trusted phase noise / S. Ren, R. Kumar, A. Wonfor, X. Tang, R. Penty, and I. White // J. Opt. Soc. Am. B. 2019. V. 36(3). B7-B15.
177. Jiang, W. 5 GHz channel spacing InP-based 32-channel Arrayed-Waveguide Grating / W. Jiang, K. Okamoto, F. M. Soares, F. Olsson, S. Lourdudoss, and S. J. B. Yoo // Conference on Optical Fiber Communication-incudes post deadline papers. 2009. P. 13.
178. Ruiz-Alba, A. Microwave Photonics Parallel Quantum Key Distribution / A. Ruiz-Alba, J. Mora, W. Amava, A. Martínez, V. García-Muñoz, D. Calvo, J. Capmany // IEEE Photonics Journal. 2012. V. 4. № 3. Р. 1237-1241.
179. Ortigosa-Blanch, A.B. Subcarrier multiplexing optical quantum key distribution / A. Ortigosa-Blanch, J. Capmany // Phys. Rev. A, Atom. Mol. Opt. Phys. 2006. V. 73. №. 2. P. 024305.
180. Dixon, A. R. B Continuous operation of high bit rate quantum key distribution / A. R. Dixon, Z. L. Yuan, J. F. Dynes, A. W. Sharpe, A. J. Shields // Appl. Phys. Lett. 2010. V. 96. №. 16. P. 161 102.
181. Рупасов, А.В. Согласованная система квантовой рассылки криптографического ключа на поднесущей частоте модулированного света / А.В. Рупасов, А.В.
Глейм, В.И. Егоров, Ю.Т. Мазуренко // Научно-технический вестник Информационных технологий, механики и оптики. 2011. Т. 11. №2.
182. Jing Yang, et al. CD-insensitive PMD monitoring based on RF power measurement / Jing Yang, et al. // Opt. express. 2011. Vol. 19. No. 2. P. 1354-1359.
183. Андреев, В.Д. Контроль хроматической дисперсии на основе анализа спектра отражения брэгговского режекторного фильтра / В.Д. Андреев, В.Ю. Каза-ров, О.Г. Морозов, А.Ж. Сахабутдинов, И.И. Нуреев // Системы синхронизации, формирования и обработки сигналов. 2018. № 3. С. 5-11.
184. Dimmick, T.E. Optical dispersion monitoring technique using double sideband subcarriers / T.E. Dimmick, G. Rossi, D.J. Blumenthal // IEEE Photon. Technol. Lett. 2000. Vol. 12. P. 900-902.
185. Сахабутдинов, А.Ж., Нуреев ИИ., Морозов О.Г. Уточнение положения центральной длины волны ВБР в усло-виях плохого соотношения сигнал-шум / А.Ж Сахабутдинов, И.И. Нуреев, О.Г. Морозов // Физика волновых процессов и радиотехнические системы. 2015. Т. 18. №3-2. С. 98-102.
186. Peev, M. The SECOQC quantum key distribution network in Vienna / M. Peev et al. // New J. Phys. - 2009. - V.11. - №7. - P. 075001.
187. Sasaki, M. Field test of quantum key distribution in the Tokyo QKD network / M. Sasaki et al. // Opt. Express. - 2011. - V.19. - №11. - P. 10387-10409.
188. Mao, Y. Integrating quantum key distribution with classical communications in backbone fiber network / Y. Mao, B-X. Wang, C. Zhao, G. Wang, R. Wang, H. Wang, F. Zhou, J. Nie, Q. Chen, Y. Zhao, Q. Zhang, J. Zhang, T-Y. Chen, J-W. Pan // Opt. Express. - 2018. - V.26. - №5. - P. 6010-6020.
189. Aguado, A. Secure NFV orchestration over an SDN-controlled optical network with time-shared quantum key distribution resources / A. Aguado, E. Hugues-Salas, PA. Haigh, J. Marhuenda, AB. Price, P. Sibson, JE. Kennard, C. Erven, JG. Rarity, MG. Thompson, A. Lord, R. Nejabati, D. Simeonidou // Journal of Lightwave Technology. -2017. - V.35. - №8. - P. 1357-1362.
190. Jennewein, T. The NanoQEY mission: ground to space quantum key and entanglement distribution using a nanosatellite / T. Jennewein, C. Grant, E. Choi, C. Pugh,
C. Holloway, JP. Bourgoin, H. Hakima, B. Higgins, R. Zee // In: Emerging technologies in security and defence II; and quantum-physics-based information security III. Proc. of SPIE. - 2014. - V.9254 - P. 925402-1-925402-6.
191. Bedington, R. Progress in satellite quantum key distribution / R. Bedington, JM. Arrazola, A. Ling // npj Quantum Information. - 2017. - V.3. - №1. - P. 1-16.
192. Liao, S-K. Satellite-relayed intercontinental quantum network / S-K. Liao et al. // Physical Review Letters. - 2018. - V.120. - №3. - P. 030501.
193. Polnik, M. Scheduling of space to ground quantum key distribution. EPJ Quantum Technology / M. Polnik, L. Mazzarella, MD. Carlo, DKL. Oi, A. Riccardi, A. Arulselvan // EPJ Quantum Technology. - 2020. - V.7. - №1. - P. 1-34.
194. Mazzarella, L. QUARC: quantum research cubesat—a constellation for quantum communication / L. Mazzarella, C. Lowe, D. Lowndes, SK. Joshi, S. Greenland, D. McNeil, C. Mercury, M. Macdonald, J. Rarity, DKL. Oi // Cryptography. - 2020. - V.4. - №1. - P. 1-25.
195. Wehner, S. Quantum Internet: a vision for the road ahead / S. Wehner, D. Elkouss, R. Hanson // Science. - 2018. - V.362. - №6412. - P. 9288.
196. Lowndes, D. A low cost, short range quantum key distribution system / D. Lowndes, S. Frick, A. Hart, J. Rarity // EPJ Quantum Technol. - 2021. (8:15) - P. 1-16.
197. Garzia, F. Comparison of 4 Multi-User Passive Network Topologies for 3 Different Quantum Key Distribution / F. Garzia, R. Cusani // Communications and Network. - 2010. - V.2. - №3. - P. 166-182. doi:10.4236/cn.2010.23025.
198. Заявка на Патент РФ 2022111207 . Устройство квантовой рассылки криптографического ключа с частотным кодированием / Морозов О.Г., Габдулхаков И.М., Нуреев И.И., Кузнецов A.A., Морозов ГА., Сахабутдинов A^., Aндреев В.Д.; заявитель ФГБОУ ВО "Казанский национальный исследовательский технический университет им. A.H. Туполева - RAM" (RU). - № 2022111207; заявл. 25.04.2022.
199. Габдулхаков, И.М. Система квантового распределения ключей с двойным ортогональным спектрально-поляризационными частотным кодированием /
И.М. Габдулхаков, О.Г. Морозов, А.А. Кузнецов, А.В. Бурдин, М. Тивари // Известия высших учебных заведений. Авиационная техника. - 2021. - №3. - С. 200-204.
200. Gabdulkhakov, I.M. Quantum key distribution system with double orthogonal spectral polarization and frequency coding / I.M. Gabdulkhakov, O.G. Morozov, A.A. Kuznetsov, A.V. Burdin, M. Tiwari // Russian Aeronautics. - 2021. - V.64. - №3. - P. 577-581.
211. Morozov, O.G. Polarization modulator based on amplitude and phase MZM tandem / O.G. Morozov, L.M. Faskhutdinov, A.Zh. Sakhabutdinov, I.I. Nureev, I.M. I.M. Gabdulkhakov // IEEE 2018 Systems of Signal Synchronization, Generating and Processing in Telecommunications, SYNCHROINFO-2018. 2018 P. 8456938.
212. Morozov, O.G. Integrated microwave quantum sensing for radar type problems decisions / O.G. Morozov, I. I. Nureev, A.Zh. Sakhabutdinov, A.A. Kuznetsov, I.M. Gabdulkhakov // IEEE 2020 Systems of Signal Synchronization, Generating and Processing in Telecommunications, SYNCHROINFO - 2020. 2020. P. 9166102
213. Sakhabutdinov, A.Z. Original solution of coupled nonlinear schrodinger equations for simulation of ultrashort optical pulse propagation in a birefringent fiber / A.Z. Sakhabutdinov, V.I. Anfinogentov, O.G. Morozov, V.A. Burdin, A.V. Bourdine, A.A. Kuznetsov, I.M. Gabdulkhakov // Fibers. 2020. 8 (34).
214. Vinogradova, I. Influence of two-frequency radiation intensity fluctuations on the output signal of a vortex optical fiber forming OAM address in polyharmonic sensor technology / I. Vinogradova, A. Gizatulin, I. Meshkov, V. Bagmanov, O. Morozov, I. Gabdulkhakov, S. Ganchevskaya, N. Kazanskiy, A. Sultanov // Photonics. 2021. 8 (9).
215. Sakhabutdinov, A.Z. Numerical method for coupled nonlinear schrodinger equations in few-mode fiber. / V.I. Anfinogentov, O.G. Morozov, V.A. Burdin, A.V. Bourdine, A.A. Kuznetsov, D.V. Ivanov, V.A. Ivanov, M.I. Ryabova, V.V. Ovchinnikov, I.M. Gabdulkhakov // Fibers. 2021. 9 (67).
216. Способ передачи криптограммы в системе связи и устройство для его осуществления / Веденькин Д. А., Епов А. Э., Габдулхаков И. М. // Патент на изобретение 2653470 C1, 08.05.2018. Заявка № 2017122674 от 27.06.2017. Патентообладатель КНИТУ-КАИ.
217. Габдулхаков, И.М. Поляризационный модулятор на основе тандемной реализации амплитудно-фазовой модуляции. / И.М. Габдулхаков, О.Г. Морозов // Системы синхронизации, формирования и обработки сигналов. 2018. №1. С. 42-49.
218. Djordjevic, I. B. Advanced optical and wireless communications systems. / I. B. Djordjevic // Springer International Publishing. - 2017.
219. Samsonov, E. Subcarrier wave continuous variable quantum key distribution with discrete modulation: mathematical model and finite-key analysis / E. Samsonov, R. Goncharov, A.Gaidash, A. Kozubov, V. Egorov, and A. Gleim // Scientific Reports. -2020. - V.10. - P. 10034.
220. Djordjevic, I. B. FBG-based weak coherent state and entanglement-assisted multidimensional QKD / I. B. Djordjevic // IEEE Photonics Journal. - 2018. - V.10. -№4. - P. 1-12.
221. Mora, J. Experimental demonstration of subcarrier multiplexed quantum key distribution system / J. Mora, A. Ruiz-Alba, W. Amaya, A. Martínez, V. García-Muñoz, D. Calvo, and J. Capmany // Opt. Lett. - 2012. - V.37. - P. 2031-2033.
222. Morozov, O. Synthesis of Two-Frequency Symmetrical Radiation and Its Application in Fiber Optical Structures Monitoring / O. Morozov, G. Il'in, G. Morozov, and T. Sadeev // Fiber Optic Sensors, ed. By Moh. Yasin, S.W. Harun and H. Arof, IntechOpen. - 2018. - P. 137-164. DOI: 10.5772/27304
223. Marpaung, D. Integrated microwave photonics / D. Marpaung, J. Yao, and J. Capmany // Nature Photonics. - 2019. - V.13. - P. 80-90.
224. Fujiwara, M. Optical carrier supply module using flattened optical multicar-rier generation based on sinusoidal amplitude and phase hybrid modulation / M. Fujiwara // Journal of Lightwave Technology. - 2003. - V.21. - №11. - P. 2705-2714.
225. Muslimov, E.R. Optical design for a Cubesat: unobscured telescope, using freeform mirrors and a curved detector / E.R. Muslimov, E. Hugot, M. Ferrari, T. Behaghel, and N.K. Pavlycheva // Russian Aeronautics. - 2018. - V.61. - P. 1-7.
226. Pavlycheva, N.K. Airborne small-sized spectrographs / N.K. Pavlycheva // Izvestiya vysshikh uchebnykh zavedenii. Aviatsionnaya tekhnika. - 2000. - V.43. - P. 70.
227. Габдулхаков, И.М. Универсальная система квантового распределения ключей с частотным кодированием. Часть III - перспективы / И.М. Габдулхаков, О.Г. Морозов // Материалы конференции. XIII МНТК, Физика и технические приложения волновых процессов. 2015. С. 219-223
228. Габдулхаков, И.М. Формирование канала квантового распределения ключей схемы АМФК-ФКАМ с частотным кодированием / И.М. Габдулхаков, О.Г. Морозов // Материалы конференции. МНТК, Прикладная электродинамика, фотоника и живые системы - 2018. 2018. С. 252-254
229. Габдулхаков, И.М. Универсальная система квантового распределения ключей, на основе амплитудно-фазовых модуляционных преобразований / И.М. Габдулхаков // Материалы конференции. VII МНТК, Прикладная электродинамика, фотоника и живые системы - 2021. 2021. С. 16-21.
СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ И УСЛОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ
МИНИСТЕРСТВО НАУКИ И ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
федеральное государственное бюджетное образовательное
учреждение высшего образования «Казанский национальный исследовательский технический университет им. А.Н. Туполева-КАИ» (КНИТУ-КАИ)
На правах рукописи
ГАБДУЛХАКОВ ИЛЬДАРИС МУДАРРИСОВИЧ
АППАРАТНО-ПРОГРАММНЫЙ ДЕМОНСТРАТОР УНИВЕРСАЛЬНОЙ РАДИОФОТОННОЙ СИСТЕМЫ КВАНТОВОГО РАСПРЕДЕЛЕНИЯ КЛЮЧЕЙ НА ОСНОВЕ ТАНДЕМНОЙ АМПЛИТУДНО-ФАЗОВОЙ МОДУЛЯЦИИ ОПТИЧЕСКОЙ НЕСУЩЕЙ
Специальность 05.11.07 - «Оптические и оптико-электронные приборы и комплексы»
Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук
ПРИЛОЖЕНИЯ
Научный руководитель: доктор технических наук, профессор Морозов Олег Геннадьевич
Казань 2022
Обратите внимание, представленные выше научные тексты размещены для ознакомления и получены посредством распознавания оригинальных текстов диссертаций (OCR). В связи с чем, в них могут содержаться ошибки, связанные с несовершенством алгоритмов распознавания. В PDF файлах диссертаций и авторефератов, которые мы доставляем, подобных ошибок нет.