Estabilización activa de la polarización en enlace de fibra óptica monomodo para comunicaciones cuánticas

• Autores: Lopez Grande, Ignacio Hernán; Larotonda, Miguel Antonio
• Año de publicación: 2015
• Idioma: español castellano
• Tipo de recurso: artículo
• Fuente: An. (Asoc. Fís. Argent., En línea) 2015;04(26):195-201
• Materia: ESTABILIZACION ACTIVA; POLARIZACION; FIBRAS OPTICAS; DISTRIBUCION CUANTICA DE CLAVES; ACTIVE STABILIZATION; POLARIZATION; OPTICAL FIBER LINK; QUANTUM KEY DISTRIBUTION
• Institución: Universidad Nacional de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales

En este trabajo se presenta el desarrollo de un sistema de estabilización activa de la polarización de un enlace de fibra óptica monomodo, basado en dos controladores de polarización manejados por voltaje, y se estudia su desempeño. El objetivo es contar con un enlace que preserve los estados de polarización para su uso en un sistema de distribución cuántica de claves. El esquema es capaz de generar los cuatro estados de polarización lineales generadores de dos bases conjugadas: una corresponde a las direcciones definidas por un separador de haz polarizante integrado a fibra, ubicado en un extremo del enlace y la otra a la base conjugada lineal. Posteriormente y en forma activa compensa los cambios de la birrefringencia del canal inducidos por variaciones térmicas o mecánicas inducidas por el entorno, que naturalmente deterioran la elección inicial de bases en tiempos del orden de algunos minutos en enlaces subterráneos o submarinos. Se muestran resultados del funcionamiento del sistema en régimen de detección de luz intensa con fotodiodos en modo fotoconductivo, y resultados preliminares en régimen de fotoconteo, utilizando un módulo de conteo de fotones
In this work we report the development of an active polarization stabilization loop of a single mode fiber optical link, based on two voltage-driven polarization controllers, and we study its performance. The goal is to obtain a polarization preserving channel for arbitrary polarization states, to establish a polarization-encoded quantum key distribution protocol. The system is able to generate four linear polarization states, corresponding to two conjugate linear bases: one of the basis corresponds to the polarization directions defined by an in-line polarizing beamsplitter placed at the end of the link, while the other corresponds to the conjugate (linear) basis. Following this initial operation, the system actively compensates for the birefringence changes of the channel that are mechanically and thermally induced by the environment, which have a detrimental effect on the initial bases election in temporal scales on the order of a few minutes. We show results of the system operating under the intense light regime using photodiodes in photoconductive mode, as well preliminary results in the photon counting regime
Fil: Lopez Grande, Ignacio Hernán. Ministerio de Defensa - CONICET. Unidad de Investigación y Desarrollo Estratégico para la Defensa. Departamento de Investigaciones en Láseres y Aplicaciones (UNIDEF- DEILAP). Buenos Aires. Argentina
Fil: Larotonda, Miguel Antonio. Ministerio de Defensa - CONICET. Unidad de Investigación y Desarrollo Estratégico para la Defensa. Departamento de Investigaciones en Láseres y Aplicaciones (UNIDEF- DEILAP). Buenos Aires. Argentina