Moll, Florian and Krause, Jan and Walenta, Nino and Freund, Ronald and Peev, Eltimir and Reeves, Andrew and Rüddenklau, Rene and Ferenczi, Agnes and Macri, Luca and Häusler, Stefanie and Pacheco, Jorge and Hahn, Marie-Theres and Poliak, Juraj and Orsucci, Davide and Fohlmeister, Friederike (2022) Link technology for all-optical satellite-based quantum key distribution system in C-/L-band. In: 2022 IEEE International Conference on Space Optical Systems and Applications, ICSOS 2022. IEEE. IEEE International Conference on Space Optical Systems and Applications 2022, 2022-03-29 - 2022-03-31, Virtual. doi: 10.1109/ICSOS53063.2022.9749733. ISBN 978-166543439-3.
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Official URL: https://ieeexplore.ieee.org/document/9749733
Abstract
Satellite based quantum key distribution (QKD) enables the delivery of keys for quantum secure communications over long distances. Maturity of the technology as well as industrial interest keep increasing. So does the technology readiness of satellite free-space optical communications. A satellite QKD system comprises a quantum communication subsystem and a classical communication subsystem (public channel). Both are implemented with free-space optics. Thus, in satellite QKD system design, there are strong synergies that should be exploited as much as possible and lead to an all-optical satellite QKD system. In this paper, we present a system like this locating all optical channels in ITU DWDM C-band. We focus on the overall conceptual design and the setup of the optical channels for quantum and classical signal transmission. The system description addresses the breadboards of a transmitter laser terminal (Alice terminal), a receiver laser terminal, (Bob terminal), the public channel implementation, the interfaced QKD system and the deployed encryption system. The design basis for the Alice terminal is the laser terminal development OSIRISv3. The design basis for the Bob terminal is the ground station development THRUST. The later contains an adaptive optics correction to enable single mode fiber coupling. This enables the interfacing to almost arbitrary quantum receivers such as the Bob modules used in the described experiment. The public channel is composed of a bi-directional 1 Gbps IM/DD system and a MODEM that implements a proprietary waveform optimized for free-space channels.
Item URL in elib: | https://elib.dlr.de/186814/ | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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Document Type: | Conference or Workshop Item (Speech) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Title: | Link technology for all-optical satellite-based quantum key distribution system in C-/L-band | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Authors: |
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Date: | 2022 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Journal or Publication Title: | 2022 IEEE International Conference on Space Optical Systems and Applications, ICSOS 2022 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Refereed publication: | No | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Open Access: | Yes | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Gold Open Access: | No | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
In SCOPUS: | Yes | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
In ISI Web of Science: | Yes | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
DOI: | 10.1109/ICSOS53063.2022.9749733 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Publisher: | IEEE | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
ISBN: | 978-166543439-3 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Status: | Published | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Keywords: | quantum key distribution, satellite communications, secure communications, free-space optical communications, laser terminal, QBER | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Event Title: | IEEE International Conference on Space Optical Systems and Applications 2022 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Event Location: | Virtual | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Event Type: | international Conference | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Event Start Date: | 29 March 2022 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Event End Date: | 31 March 2022 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Organizer: | IEEE | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
HGF - Research field: | Aeronautics, Space and Transport | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
HGF - Program: | Space | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
HGF - Program Themes: | Communication, Navigation, Quantum Technology | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
DLR - Research area: | Raumfahrt | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
DLR - Program: | R KNQ - Communication, Navigation, Quantum Technology | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
DLR - Research theme (Project): | R - Project PROSIRIS, R - Quantum cryptography with satellites | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Location: | Oberpfaffenhofen | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Institutes and Institutions: | Institute of Communication and Navigation > Satellite Networks Institute of Communication and Navigation > Optical Satellite Links | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Deposited By: | Moll, Florian | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Deposited On: | 15 Jun 2022 16:16 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Last Modified: | 24 Apr 2024 20:48 |
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