Модельные исследования волоконно-оптических каналов коммуникации в квантовых криптографических системах
Год/Year:
2019
Серия/Series:
Сложные системы модели, анализ и управление / Complex systems: models, analysis, management
Выпуск/Issue:
1
Начальная страница/First page:
19
Авторы/Authors:
Название:
Модельные исследования волоконно-оптических каналов коммуникации в квантовых криптографических системах
Title:
Model Studies of Fiber-Optical Communication Channels in Quantum Cryptographic Systems
Краткое описание:
Посвящено модельным исследованиям волоконно-оптических каналов связи (ВОКС) в квантовых криптографических системах (ККС). Отмечены две основные проблемы использования ККС, связанных с достоверностью передачи информации. Проведен анализ факторов энергетических потерь в классическом волоконно-оптическом канале и детально обсуждается аддитивная формула потерь в нем. Рассмотрен волоконно-оптический канал передачи квантовой информации с применением интегрально-оптических устройств. Обсуждена аддитивная формула оптических потерь в таком канале. Показаны особенности потерь в интегрально-оптических устройствах, в частности затухание света в оптическом волокне, потери на изгибах и микроизгибах, технологические, дисперсионные и переходные потери. Охарактеризованы особенности квантово-криптографической системы передачи информации. Например, при построении модели фотоприемного устройства учитываются три основных параметра: квантовая эффективность, быстродействие, уровень шумов. В результате предложена модель ВОКС ККС с учетом энергетических потерь, позволяющая теоретически грамотно и наглядно представить прохождение информации через современные квантово-криптографически защищенные телекоммуникации при обеспечении управления в государственных структурах.
Short description:
Dedicated to model studies of fiber-optic communication channels (FOCC) in quantum cryptographic systems (QCS). Th ere are two main problems with the use of QCS related to the reliability of information transfer. The analysis of the energy loss factors in the classical fiber-optic channel has been carried out and the additive loss formula in it is discussed in detail. The fiber-optic channel of quantum information transmission using integrated optical devices is considered. The additive formula of optical losses in such a channel is discussed. The features of losses in integrated optical devices are shown, in particular light att enuation in optical fiber, losses on bends and micro-bends, technological, dispersion and transition losses. The features of quantum cryptographic system of information transmission are characterized. For example, when constructing a model of a photo detector, three main parameters are taken into account: quantum effi ciency, speed, noise level. As a result, the model of FOCC QCS taking into account energy losses is proposed, which allows competently in theoretical terms and visualize the passage of information through modern quantum cryptographically secure telecommunications while providing control in government structures.
Ключевые слова:
моделирование, волоконно-оптический канал, связь, квантовая криптографическая система, энергетические потери, защищенные коммуникации
Keywords:
modeling, fi ber-optic channel, communication, quantum cryptographic system, energy losses, protected communications
Полная версия/Full version: