TDC-GPX为核心的量子密钥光源校准系统：80ps精度保障

量子密钥分发光源时序校准系统设计着重解决量子密钥分发终端设备中八路量子态光信号在设备出口处存在的固有时间偏差问题。这个系统的核心是TDC-GPX时间间隔测量芯片，它负责对光电转换后的脉冲电信号进行高精度采集，以确保信号在时间上的不可分辨性，从而增强QKD系统的安全性。 系统的工作流程包括以下几个关键步骤：首先，光电转换单元将量子态光信号转换为电信号，然后通过信号调理单元进行预处理，包括使用交流耦合电路、高速比较器和电平转换芯片来增强小信号的可检测性，确保即使微小的时间偏差也能被准确捕捉。接下来，这些调理后的信号被送入TDC-GPX，该芯片以极高精度测量各路信号相对于同步光的时间间隔。 FPGA作为主控制单元，接收并处理TDC-GPX的数据，根据测量结果实时调整激光器的发光时间。通过多次测量、比较和反馈控制，系统逐步减小信号间的时延偏差，直到达到技术指标要求（如小于80 ps）。最后，校准完成后，系统将参数保存在Flash存储器中，同时通过串口将校准参数传输给QKD发送方的ARM处理器，以便于后续的操作。 这个设计的实现对于量子密钥分发系统的稳定运行至关重要，它确保了多路光源信号的同步，防止了潜在的窃听者利用时间差进行信息泄露，从而提高了QKD系统的安全性。量子密钥分发光源时序校准系统的成功设计和优化，是现代量子通信领域的一个重要进展，体现了对精密电子技术和安全通信技术的深度理解与应用。