发明创造名称:一种量子通信方法和相关装置
外观设计名称:
决定号:188989
决定日:2019-09-06
委内编号:1F288182
优先权日:
申请(专利)号:201610388547.2
申请日:2016-06-02
复审请求人:华为技术有限公司
无效请求人:
授权公告日:
审定公告日:
专利权人:
主审员:王伦杰
合议组组长:付圆媛
参审员:冯美玉
国际分类号:H04L9/08(2006.01)
外观设计分类号:
法律依据:专利法第22条第3款
决定要点
:如果一项权利要求的技术方案与作为最接近现有技术的对比文件相比存在区别特征,该区别特征的一部分属于本领域的公知常识,而另一部分既未被其它对比文件公开,其它对比文件也未给出相关技术启示,并且没有证据表明上述另一部分区别特征为本领域的公知常识,采用含有该另一部分区别特征的技术方案能够获得有益的技术效果,则该权利要求具有突出的实质性特点和显著的进步,具备创造性。
全文:
本复审请求涉及申请号为201610388547.2,名称为“一种量子通信方法和相关装置“的发明专利申请(下称“本申请”)。申请人为华为技术有限公司。本申请的申请日为2016年06月02日,公开日为2017年12月12日。
经实质审查,国家知识产权局实质审查部门于2019年03月08日发出驳回决定,驳回了本申请,其理由是:权利要求1-28不具备专利法第22条第3款规定的创造性。驳回决定所依据的文本为:申请日2016年06月02日提交的权利要求第1-28项、说明书第1-35页、说明书附图第1-6页、说明书摘要以及摘要附图。驳回决定引用了3篇对比文件:对比文件1:CN203813797U,公告日为2014年09月03日;对比文件2:CN104486317A,公开日为2015年04月01日;对比文件3:CN105043718A,公开日为2015年11月11日。驳回决定的具体理由如下:权利要求1-2、6(引1-2时)、7-16、20(引15-16时)、21-28相对于对比文件1、2以及公知常识的结合不具备创造性,权利要求3-5、6(引3-5时)、17-19、20(引17-19时)相对于对比文件1、2、3以及公知常识的结合不具备创造性。驳回决定所针对的权利要求书的内容如下:
“1. 一种用于量子通信的发送装置,其特征在于,包括:
经典光信号发送机,用于生成待处理光信号;
量子光信号发送机,用于生成量子光信号;所述量子光信号的波长处于S波段;
第一耦合单元,用于将所述待处理光信号和所述量子光信号耦合,得到耦合后光信号;
发送单元,用于通过光纤发送所述耦合后光信号;
其中,所述待处理光信号中至少包括经典光信号;所述的经典光信号包括至少一个子经典光信号;
所述经典光信号包括一个子经典光信号时,所述子经典光信号的波长处于C波段或L波段;
所述经典光信号包括多个子经典光信号时,所述多个子经典光信号满足以下内容中的任一项:
所述多个子经典光信号中包括波长处于C波段的子经典光信号;
所述多个子经典光信号中包括波长处于L波段的子经典光信号;
所述多个子经典光信号中包括波长处于C波段的子经典光信号和波长处于L波段的子经典光信号。
2. 如权利要求1所述的发送装置,其特征在于,所述第一耦合单元,具体用于:
通过位于所述光纤上的S波段耦合器,将在所述光纤中的第一子光纤上传输的所述待处理光信号和在所述光纤中的第二子光纤上传输的所述量子光信号耦合,得到所述耦合后光信号。
3. 如权利要求1或2所述的发送装置,其特征在于,所述经典光信号发送机,具体用于:
生成经典光信号,并
通过可变光衰减器VOA,对生成的所述经典光信号进行衰减,得到所述待处理光信号。
4. 如权利要求1或2所述的发送装置,其特征在于,所述待处理光信号还包括监控光信号,其中,所述监控光信号位于L波段;
所述经典光信号发送机,具体用于:
生成经典光信号和监控光信号,并
通过可变光衰减器VOA,对生成的所述经典光信号进行衰减,得到衰减后经典光信号;
通过L波段和C波段合波器将衰减后的经典光信号和所述监控光信号耦合,得到所述待处理光信号。
5. 如权利要求3或4所述的发送装置,其特征在于,存在多个不同波长的子经典光信号时:
所述经典光信号发送机,具体用于:
通过第一耦合器或合波器,将所述多个子经典光信号耦合,得到所述经典光信号;其中,所述合波器满足以下条件:
所述多个子经典光信号中包括波长处于C波段的子经典光信号,所述合波器为C波段合波器;
所述多个子经典光信号中包括波长处于L波段的子经典光信号,所述合波器为L波段合波器;
所述多个子经典光信号中包括波长处于C波段的子经典光信号和波长处于L波段的子经典光信号,所述合波器为C波段和L波段合波器。
6. 如权利要求1至5任一权利要求所述的发送装置,其特征在于,存在多个不同波长的子量子光信号时:
所述量子光信号发送机,具体用于:
通过第二耦合器或S波段合波器,将所述多个子量子光信号耦合,得到所述量子光信号。
7. 一种用于量子通信的接收装置,其特征在于,包括:
接收单元,用于通过光纤接收发送装置发送的耦合后光信号;其中,所述耦合后光信号包括待处理光信号和量子光信号;所述量子光信号的波长处于S波段;
第二耦合单元,用于从所述耦合后光信号中确定出所述待处理光信号和所述量子光信号;
经典光信号接收机,用于接收所述第二耦合单元输出的所述待处理光信号,并从所述待处理光信号中确定出所述经典光信号;
量子光信号接收机,用于接收所述第二耦合单元输出的所述量子光信号,并进行处理;
其中,所述待处理光信号中至少包括经典光信号;所述的经典光信号包括至少一个子经典光信号;
所述经典光信号包括一个子经典光信号时,所述子经典光信号的波长处于C波段或L波段;
所述经典光信号包括多个子经典光信号时,所述多个子经典光信号满足以下内容中的任一项:
所述多个子经典光信号中包括波长处于C波段的子经典光信号;
所述多个子经典光信号中包括波长处于L波段的子经典光信号;
所述多个子经典光信号中包括波长处于C波段的子经典光信号和波长处于L波段的子经典光信号。
8. 如权利要求7所述的接收装置,其特征在于,所述第二耦合单元,具体用于:
通过位于所述光纤上的S波段带通滤波器,将所述耦合后光信号中的所述量子光信号分离至在所述光纤中的第四子光纤;并将所述耦合后光信号中的所述待处理光信号分离至所述光纤中的第三子光纤进行处理,从所述待处理光信号中确定出所述经典光信号。
9. 如权利要求8所述的接收装置,其特征在于,所述S波段带通滤波器的带宽范围为0.1纳米nm至70nm。
10. 如权利要求8或9所述的接收装置,其特征在于,所述经典光信号接收机,具体用于:
通过光放大器OA,对所述待处理光信号进行放大,得到所述经典光信号。
11. 如权利要求8或9所述的接收装置,其特征在于,所述待处理光信号还包括监控光信号,其中,所述监控光信号位于L波段;
所述经典光信号接收机,具体用于:
通过L波段和C波段分波器,对所述待处理光信号进行分波,得到监控光信号和分波后光信号;
通过光放大器OA,对所述分波后光信号进行放大,得到所述经典光信号。
12. 如权利要求7至11任一权利要求所述的接收装置,其特征在于,存在多个不同波长的子经典光信号时:
所述经典光信号接收机,还用于:
通过分波器,对所述经典光信号进行分波处理,得到所述经典光信号中包括的所述多个子经典光信号;其中,所述分波器满足以下条件:
所述多个子经典光信号中包括波长处于C波段的子经典光信号,所述分波器为C波段分波器;
所述多个子经典光信号中包括波长处于L波段的子经典光信号,所述分波器为L波段分波器;
所述多个子经典光信号中包括波长处于C波段的子经典光信号和波长处于L波段的子经典光信号,所述分波器为C波段和L波段分波器。
13. 如权利要求7至12任一权利要求所述的接收装置,其特征在于,存在多个不同波长的子量子光信号时:
所述量子光信号接收机,还用于:
通过S波段分波器,对所述量子光信号进行分波处理,得到所述量子光信 号中包括的所述多个子量子光信号。
14. 如权利要求13所述的接收装置,其特征在于,所述S波段分波器的每个子带的带宽范围为0.1nm至5nm。
15. 一种量子通信方法,其特征在于,包括:
发送装置生成待处理光信号和量子光信号;其中,所述量子光信号的波长处于S波段;
所述发送装置将所述待处理光信号和所述量子光信号耦合,得到耦合后光信号;
所述发送装置通过光纤发送所述耦合后光信号;
其中,所述待处理光信号中至少包括经典光信号;所述的经典光信号包括至少一个子经典光信号;
所述经典光信号包括一个子经典光信号时,所述子经典光信号的波长处于C波段或L波段;
所述经典光信号包括多个子经典光信号时,所述多个子经典光信号满足以下内容中的任一项:
所述多个子经典光信号中包括波长处于C波段的子经典光信号;
所述多个子经典光信号中包括波长处于L波段的子经典光信号;
所述多个子经典光信号中包括波长处于C波段的子经典光信号和波长处于L波段的子经典光信号。
16. 如权利要求15所述的方法,其特征在于,所述发送装置将所述待处理光信号和所述量子光信号耦合,得到耦合后光信号,包括:
所述发送装置通过位于所述光纤上的S波段耦合器,将在所述光纤中的第一子光纤上传输的所述待处理光信号和在所述光纤中的第二子光纤上传输的所述量子光信号耦合,得到所述耦合后光信号。
17. 如权利要求15或16所述的方法,其特征在于,所述发送装置生成待处理光信号,包括:
所述发送装置生成经典光信号,并
通过可变光衰减器VOA,对生成的所述经典光信号进行衰减,得到所述待处理光信号。
18. 如权利要求15或16所述的方法,其特征在于,所述待处理光信号还包括监控光信号,其中,所述监控光信号位于L波段;
所述发送装置生成待处理光信号,包括:
所述发送装置生成经典光信号和监控光信号,并
通过可变光衰减器VOA,对生成的所述经典光信号进行衰减,得到衰减后经典光信号;
所述发送装置通过L波段和C波段合波器将衰减后的经典光信号和所述监控光信号耦合,得到所述待处理光信号。
19. 如权利要求17或18所述的方法,其特征在于,存在多个不同波长的子经典光信号时:
所述发送装置生成经典光信号,包括:
所述发送装置通过第一耦合器或合波器,将所述多个子经典光信号耦合,得到所述经典光信号;其中,所述合波器满足以下条件:
所述多个子经典光信号中包括波长处于C波段的子经典光信号,所述合波器为C波段合波器;
所述多个子经典光信号中包括波长处于L波段的子经典光信号,所述合波器为L波段合波器;
所述多个子经典光信号中包括波长处于C波段的子经典光信号和波长处于L波段的子经典光信号,所述合波器为C波段和L波段合波器。
20. 如权利要求15至19任一权利要求所述的方法,其特征在于,存在多个不同波长的子量子光信号时:
所述发送装置生成量子光信号,包括:
所述接收装置通过第二耦合器或S波段合波器,将所述多个子量子光信号 耦合,得到所述量子光信号。
21. 一种量子通信方法,其特征在于,包括:
接收装置通过光纤接收发送装置发送的耦合后光信号;其中,所述耦合后光信号包括待处理光信号和量子光信号;所述量子光信号的波长处于S波段;
所述接收装置根据所述耦合后光信号,确定出所述经典光信号和所述量子光信号;
其中,所述待处理光信号中至少包括经典光信号;所述的经典光信号包括至少一个子经典光信号;
所述经典光信号包括一个子经典光信号时,所述子经典光信号的波长处于C波段或L波段;
所述经典光信号包括多个子经典光信号时,所述多个子经典光信号满足以下内容中的任一项:
所述多个子经典光信号中包括波长处于C波段的子经典光信号;
所述多个子经典光信号中包括波长处于L波段的子经典光信号;
所述多个子经典光信号中包括波长处于C波段的子经典光信号和波长处于L波段的子经典光信号。
22. 如权利要求21所述的方法,其特征在于,所述接收装置根据所述耦合后光信号,确定出所述经典光信号和所述量子光信号,包括:
所述接收装置通过位于所述光纤上的S波段带通滤波器,将所述耦合后光信号中的所述量子光信号分离至在所述光纤中的第四子光纤;并将所述耦合后光信号中的所述待处理光信号分离至所述光纤中的第三子光纤进行处理,从所述待处理光信号中确定出所述经典光信号。
23. 如权利要求22所述的方法,其特征在于,所述S波段带通滤波器的带宽范围为0.1nm至70nm。
24. 如权利要求22或23所述的方法,其特征在于,所述接收装置从所述待处理光信号中确定出所述经典光信号,包括:
所述接收装置通过光放大器OA,对所述待处理光信号进行放大,得到所述经典光信号。
25. 如权利要求22或23所述的方法,其特征在于,所述待处理光信号还包括监控光信号,其中,所述监控光信号位于L波段;
所述接收装置从所述待处理光信号中确定出所述经典光信号,包括:
所述接收装置通过L波段和C波段分波器,对所述待处理光信号进行分波,得到监控光信号和分波后光信号;
所述接收装置通过光放大器OA,对所述分波后光信号进行放大,得到所述经典光信号。
26. 如权利要求21至25任一权利要求所述的方法,其特征在于,存在多个不同波长的子经典光信号时:
所述接收装置从所述耦合后光信号中确定出所述经典光信号之后,还包括:
所述接收装置通过分波器,对所述经典光信号进行分波处理,得到所述经典光信号中包括的所述多个子经典光信号;其中,所述分波器满足以下条件:
所述多个子经典光信号中包括波长处于C波段的子经典光信号,所述分波器为C波段分波器;
所述多个子经典光信号中包括波长处于L波段的子经典光信号,所述分波器为L波段分波器;
所述多个子经典光信号中包括波长处于C波段的子经典光信号和波长处于L波段的子经典光信号,所述分波器为C波段和L波段分波器。
27. 如权利要求21至26任一权利要求所述的方法,其特征在于,存在多个不同波长的子量子光信号时:
所述接收装置从所述耦合后光信号中确定出所述量子光信号之后,还包括:
所述接收装置通过S波段分波器,对所述量子光信号进行分波处理,得到所述量子光信号中包括的所述多个子量子光信号。
28. 如权利要求27所述的方法,其特征在于,所述S波段分波器的每个子 带的带宽范围为0.1nm至5nm。”
申请人(下称“复审请求人”)对上述驳回决定不服,于2019年06月21日向国家知识产权局提出了复审请求,同时修改了权利要求书,修改方式为:将原权利要求2的特征并入权利要求1中,将原权利要求8的特征并入原权利要求7中,将原权利要求16的特征并入原权利要求15中,将原权利要求22的特征并入原权利要求21中,并将权利要求的编号做了适应性修改。复审请求人认为:首先,对比文件2并不是将量子信号和经典信号分别放在不同的波段传输,而是针对同一个用户所占的资源来分配对应于该用户的经典光和量子光的波长,也就是说,如果该用户所占的资源在S波段,那对应的经典光和量子光也都在S波段;如果该用户所占的资源在C波段,那对应的经典光和量子光也都在C波段;两个信号处于相邻的信道。其次,对比文件2每一个用户信号所占用的波长范围不会很大,不可能出现在同一个信号中,量子信号在S波段,经典信号在C或L波段的情况。再次,对比文件2的方案认为量子信号和经典信号的间距大于1.6nm即可,无需将量子信号和经典信号分开到两个不同的波段上;而且,对比文件2的方案不支持将量子信号和经典信号放在间隔太远的波长上,与本申请的实质是背道而驰的。对比文件2实际的方案是,每个用户信号都包括量子信号和经典信号;针对同一个用户信号,量子信号和经典信号复用在1550nm波段的两个相邻信道,彼此间隔不小于1.6nm即可;不同的用户信号之间的间隔要大于同一个用户信号中两个信道的间隔。该方案与本申请的方案完全不同,量子信号和经典信号是间隔排列的,并没有将量子信号和经典信号放在不同的波段传输,也就更不可能公开利用S波段耦合器将量子信号和经典信号耦合的特征;而且,对比文件2强调了量子信号和经典信号如果间隔较大,会不利于两者之间的同步,因此,对比文件2给出的启示与本申请的上述区别技术特征背道而驰,不可能对本申请所要解决的问题给出任何技术启示。本申请权利要求1请求保护的方案通过将量子光信号放在S波段,将经典光信号放在C波段或L波段,并通过S波段耦合器耦合,可以降低经典光信号在传输过程中产生的四波混频对量子光信号的影响,且量子光信号的损耗也比较低。本申请的方案是经过多次精密计算得出的,可以参见本申请图la、图2b以及本申请说明书第18页第8行到第22页第21行,并不是很容易就得出结论的。因此,本申请权利要求1的技术方案相对于现有技术具有显著的进步。复审请求时修改的权利要求书的内容如下:
“1. 一种用于量子通信的发送装置,其特征在于,包括:
经典光信号发送机,用于生成待处理光信号;
量子光信号发送机,用于生成量子光信号;所述量子光信号的波长处于S波段;
第一耦合单元,用于通过位于光纤上的S波段耦合器,将所述待处理光信号和所述量子光信号耦合,得到所述耦合后光信号;
发送单元,用于通过所述光纤发送所述耦合后光信号;
其中,所述待处理光信号中至少包括经典光信号;所述的经典光信号包括至少一个子经典光信号;
所述经典光信号包括一个子经典光信号时,所述子经典光信号的波长处于C波段或L波段;
所述经典光信号包括多个子经典光信号时,所述多个子经典光信号满足以下内容中的任一项:
所述多个子经典光信号中包括波长处于C波段的子经典光信号;
所述多个子经典光信号中包括波长处于L波段的子经典光信号;
所述多个子经典光信号中包括波长处于C波段的子经典光信号和波长处于L波段的子经典光信号。
2. 如权利要求1所述的发送装置,其特征在于,所述经典光信号发送机,具体用于:
生成经典光信号,并
通过可变光衰减器VOA,对生成的所述经典光信号进行衰减,得到所述待处理光信号。
3. 如权利要求1所述的发送装置,其特征在于,所述待处理光信号还包括监控光信号,其中,所述监控光信号位于L波段;
所述经典光信号发送机,具体用于:
生成经典光信号和监控光信号,并
通过可变光衰减器VOA,对生成的所述经典光信号进行衰减,得到衰减后经典光信号;
通过L波段和C波段合波器将衰减后的经典光信号和所述监控光信号耦合,得到所述待处理光信号。
4. 如权利要求2或3所述的发送装置,其特征在于,存在多个不同波长的子经典光信号时:
所述经典光信号发送机,具体用于:
通过第一耦合器或合波器,将所述多个子经典光信号耦合,得到所述经典光信号;其中,所述合波器满足以下条件:
所述多个子经典光信号中包括波长处于C波段的子经典光信号,所述合波器为C波段合波器;
所述多个子经典光信号中包括波长处于L波段的子经典光信号,所述合波器为L波段合波器;
所述多个子经典光信号中包括波长处于C波段的子经典光信号和波长处于L波段的子经典光信号,所述合波器为C波段和L波段合波器。
5. 如权利要求1至4任一权利要求所述的发送装置,其特征在于,存在多个不同波长的子量子光信号时:
所述量子光信号发送机,具体用于:
通过第二耦合器或S波段合波器,将所述多个子量子光信号耦合,得到所述量子光信号。
6. 一种用于量子通信的接收装置,其特征在于,包括:
接收单元,用于通过光纤接收发送装置发送的耦合后光信号;其中,所述耦合后光信号包括待处理光信号和量子光信号;所述量子光信号的波长处于S波段;
第二耦合单元,用于通过位于所述光纤上的S波段带通滤波器,将所述耦 合后光信号中的所述量子光信号和所述待处理光信号分离出来;
经典光信号接收机,用于接收所述第二耦合单元输出的所述待处理光信号,并从所述待处理光信号中确定出所述经典光信号;
量子光信号接收机,用于接收所述第二耦合单元输出的所述量子光信号,并进行处理;
其中,所述待处理光信号中至少包括经典光信号;所述的经典光信号包括至少一个子经典光信号;
所述经典光信号包括一个子经典光信号时,所述子经典光信号的波长处于C波段或L波段;
所述经典光信号包括多个子经典光信号时,所述多个子经典光信号满足以下内容中的任一项:
所述多个子经典光信号中包括波长处于C波段的子经典光信号;
所述多个子经典光信号中包括波长处于L波段的子经典光信号;
所述多个子经典光信号中包括波长处于C波段的子经典光信号和波长处于L波段的子经典光信号。
7. 如权利要求6所述的接收装置,其特征在于,所述S波段带通滤波器的带宽范围为0.1纳米nm至70nm。
8. 如权利要求6或7所述的接收装置,其特征在于,所述经典光信号接收机,具体用于:
通过光放大器OA,对所述待处理光信号进行放大,得到所述经典光信号。
9. 如权利要求6或7所述的接收装置,其特征在于,所述待处理光信号还包括监控光信号,其中,所述监控光信号位于L波段;
所述经典光信号接收机,具体用于:
通过L波段和C波段分波器,对所述待处理光信号进行分波,得到监控光信号和分波后光信号;
通过光放大器OA,对所述分波后光信号进行放大,得到所述经典光信号。
10. 如权利要求6至9任一权利要求所述的接收装置,其特征在于,存在多个不同波长的子经典光信号时:
所述经典光信号接收机,还用于:
通过分波器,对所述经典光信号进行分波处理,得到所述经典光信号中包括的所述多个子经典光信号;其中,所述分波器满足以下条件:
所述多个子经典光信号中包括波长处于C波段的子经典光信号,所述分波器为C波段分波器;
所述多个子经典光信号中包括波长处于L波段的子经典光信号,所述分波器为L波段分波器;
所述多个子经典光信号中包括波长处于C波段的子经典光信号和波长处于L波段的子经典光信号,所述分波器为C波段和L波段分波器。
11. 如权利要求6至10任一权利要求所述的接收装置,其特征在于,存在多个不同波长的子量子光信号时:
所述量子光信号接收机,还用于:
通过S波段分波器,对所述量子光信号进行分波处理,得到所述量子光信号中包括的所述多个子量子光信号。
12. 如权利要求11所述的接收装置,其特征在于,所述S波段分波器的每个子带的带宽范围为0.1nm至5nm。
13. 一种量子通信方法,其特征在于,包括:
发送装置生成待处理光信号和量子光信号;其中,所述量子光信号的波长处于S波段;
所述发送装置通过位于光纤上的S波导耦合器,将所述待处理光信号和所述量子光信号耦合,得到耦合后光信号;
所述发送装置通过所述光纤发送所述耦合后光信号;
其中,所述待处理光信号中至少包括经典光信号;所述的经典光信号包括至少一个子经典光信号;
所述经典光信号包括一个子经典光信号时,所述子经典光信号的波长处于C波段或L波段;
所述经典光信号包括多个子经典光信号时,所述多个子经典光信号满足以下内容中的任一项:
所述多个子经典光信号中包括波长处于C波段的子经典光信号;
所述多个子经典光信号中包括波长处于L波段的子经典光信号;
所述多个子经典光信号中包括波长处于C波段的子经典光信号和波长处于L波段的子经典光信号。
14. 如权利要求13所述的方法,其特征在于,所述发送装置生成待处理光信号,包括:
所述发送装置生成经典光信号,并
通过可变光衰减器VOA,对生成的所述经典光信号进行衰减,得到所述待处理光信号。
15. 如权利要求13所述的方法,其特征在于,所述待处理光信号还包括监控光信号,其中,所述监控光信号位于L波段;
所述发送装置生成待处理光信号,包括:
所述发送装置生成经典光信号和监控光信号,并
通过可变光衰减器VOA,对生成的所述经典光信号进行衰减,得到衰减后经典光信号;
所述发送装置通过L波段和C波段合波器将衰减后的经典光信号和所述监控光信号耦合,得到所述待处理光信号。
16. 如权利要求14或15所述的方法,其特征在于,存在多个不同波长的子经典光信号时:
所述发送装置生成经典光信号,包括:
所述发送装置通过第一耦合器或合波器,将所述多个子经典光信号耦合,得到所述经典光信号;其中,所述合波器满足以下条件:
所述多个子经典光信号中包括波长处于C波段的子经典光信号,所述合波器为C波段合波器;
所述多个子经典光信号中包括波长处于L波段的子经典光信号,所述合波器为L波段合波器;
所述多个子经典光信号中包括波长处于C波段的子经典光信号和波长处于L波段的子经典光信号,所述合波器为C波段和L波段合波器。
17. 如权利要求13至16任一权利要求所述的方法,其特征在于,存在多个不同波长的子量子光信号时:
所述发送装置生成量子光信号,包括:
所述接收装置通过第二耦合器或S波段合波器,将所述多个子量子光信号耦合,得到所述量子光信号。
18. 一种量子通信方法,其特征在于,包括:
接收装置通过光纤接收发送装置发送的耦合后光信号;其中,所述耦合后光信号包括待处理光信号和量子光信号;所述量子光信号的波长处于S波段;
所述接收装置通过位于所述光纤上的S波段带通滤波器,将所述耦合后光信号中的所述量子光信号和所述待处理光信号分离出来;
其中,所述待处理光信号中至少包括经典光信号;所述的经典光信号包括至少一个子经典光信号;
所述经典光信号包括一个子经典光信号时,所述子经典光信号的波长处于C波段或L波段;
所述经典光信号包括多个子经典光信号时,所述多个子经典光信号满足以下内容中的任一项:
所述多个子经典光信号中包括波长处于C波段的子经典光信号;
所述多个子经典光信号中包括波长处于L波段的子经典光信号;
所述多个子经典光信号中包括波长处于C波段的子经典光信号和波长处于L波段的子经典光信号。
19. 如权利要求18所述的方法,其特征在于,所述S波段带通滤波器的带宽范围为0.1nm至70nm。
20. 如权利要求18或19所述的方法,其特征在于,所述接收装置从所述待处理光信号中确定出所述经典光信号,包括:
所述接收装置通过光放大器OA,对所述待处理光信号进行放大,得到所述经典光信号。
21. 如权利要求18或19所述的方法,其特征在于,所述待处理光信号还包括监控光信号,其中,所述监控光信号位于L波段;
所述接收装置从所述待处理光信号中确定出所述经典光信号,包括:
所述接收装置通过L波段和C波段分波器,对所述待处理光信号进行分波,得到监控光信号和分波后光信号;
所述接收装置通过光放大器OA,对所述分波后光信号进行放大,得到所述经典光信号。
22. 如权利要求18至21任一权利要求所述的方法,其特征在于,存在多个不同波长的子经典光信号时:
所述接收装置从所述耦合后光信号中确定出所述经典光信号之后,还包括:
所述接收装置通过分波器,对所述经典光信号进行分波处理,得到所述经典光信号中包括的所述多个子经典光信号;其中,所述分波器满足以下条件:
所述多个子经典光信号中包括波长处于C波段的子经典光信号,所述分波器为C波段分波器;
所述多个子经典光信号中包括波长处于L波段的子经典光信号,所述分波器为L波段分波器;
所述多个子经典光信号中包括波长处于C波段的子经典光信号和波长处于L波段的子经典光信号,所述分波器为C波段和L波段分波器。
23. 如权利要求18至22任一权利要求所述的方法,其特征在于,存在多个不同波长的子量子光信号时:
所述接收装置从所述耦合后光信号中确定出所述量子光信号之后,还包括:
所述接收装置通过S波段分波器,对所述量子光信号进行分波处理,得到所述量子光信号中包括的所述多个子量子光信号。
24. 如权利要求23所述的方法,其特征在于,所述S波段分波器的每个子带的带宽范围为0.1nm至5nm。”
经形式审查合格,国家知识产权局于2019年06月26日依法受理了该复审请求,并将其转送至实质审查部门进行前置审查。
实质审查部门在前置审查意见书中认为:首先,由本申请说明第[0106]、[0108]段可知,本申请将量子光信号设置在S波段、经典光信号设置在L波段和/或C波段,其主要解决两个问题:(1)量子光信号和经典光信号共纤传输时,拉曼噪声对量子光信号的影响;(2)量子光信号和经典光信号共纤传输时,经典光信号产生的四波混频对量子光信号的影响。对于问题(1),对比文件2公开了(参见说明书第[0035]段):因此将经典信号放置于主要受斯托克斯散射影响的长波长位置,量子信道放置于短波长处可以降低拉曼散射带来的噪声影响。由此可见,对比文件2与本申请所使用的手段相同,都是通过使量子光信号使用比经典光信号更短的波长,以解决拉曼噪声问题。即对比文件2给出了使用“使用短波长传输量子光信号,使用长波长传输经典光信号”解决拉曼噪声问题的技术启示。对于问题(2),对比文件2中记载了三种共纤传输方案(参见说明书第[0004]段):其中方案(2)量子信号放置于1310nm波段,同步信号放置于1550nm波段,该方案信道间隔较大,可以降低串扰;方案(3)量子信号与同步信号均复用在1550nm波段,其中通常将所有用户的同步信号放置于整个波段的一侧,所有用户的量子信号放置于整个波段另一侧。该方案(2)公开了可以将量子信号置于短波长波段而经典信号置于长波长波段。而方案(3)则公开了能够在1550波段内将量子信号和同步信号分开,同时书籍(“光纤通信”,孙颖,第165页,2014年8月)记载了:光纤有两个长波长的低损耗窗口,1310nm窗口和1550nm窗口;1550波长区分三个波段:S波段:短波长波段1460~1528nm;C波段:常规波段1530~1565nm;L波段:长波长波段1565~1625nm。由此可见,S、C、L波段根据波长由小到大依次排列在1550nm波段中。因此,根据对比文件2的记载,设置量子信号和经典光信号位于间距较大的光波位置,以降低量子信号和经典信号的信道串扰问题,以及量子信号和经典光信号分别位于1550nm波段的不同子波段为本领域的现有技术。也即,尽管对比文件2并未明确公开将量子信号放置于波长短的S波段、将经典信号放置于波长长的C和/或L波段,但基于对比文件2的上述两方面的技术启示以及上述书籍所示的公知技术知识,在各个波段中根据波长选择具体波段对本领域技术人员而言是显而易见的。而为了更好的进行信号耦合,选择对应波长的耦合器进行信号耦合,这属于本领域技术人员惯用的技术手段。因此,在对比文件1的基础上结合对比文件2和本领域的公知常识得到本申请请求保护的“设置共纤传输的量子信号位于S波段、经典光信号位于C和/或L波段”的技术方案,对本领域技术人员来说是显而易见的。其次,对比文件2的具体实施方式中设置量子信号和经典信号相邻,本申请设置量子信号和经典信号处于不同的波段。出现上述差异的原因是:对比文件2中的上述技术特征解决的是量子信号和经典信号的信号同步问题,本申请的上述技术特征解决的是共纤传输中的四波混频问题。也即对比文件2在解决了拉曼噪声问题以后进一步去解决去了量子信号和经典光信号的信号同步问题,本申请在解决了拉曼噪声问题以后进一步去解决了四波混频问题。因此,虽然对比文件2的具体实施方式并未明确公开将不同信号置于不同波段,但是两者进一步面对的技术问题并不相同,并不能认为对比文件2给出了相反的技术教导。而对于本领域技术人员来说,四波混频导致的信道串扰是光纤传输中的一个常见问题,同时由前面评述可知,对比文件2的第[0004]段已经给出了通过设置较大的波长间隔解决信道串扰问题的技术启示,那么本领域技术人员在设置量子信号为短波长、经典信号在长波长以解决拉曼噪声问题的基础上,其进一步想到解决四波混频导致的信道串扰问题时,其有动机结合对比文件2中的解决信道串扰的技术方案,以设置量子信号位于波长较短的S波段,经典信号位于波长较长的C和/或L波段。因而坚持驳回决定。
随后,国家知识产权局成立合议组对本案进行审理。
在上述程序的基础上,合议组认为本案事实已经清楚,可以作出复审请求审查决定。
二、决定的理由
审查文本的认定
在复审程序中,复审请求人在提出复审请求时提交了权利要求书的全文替换页。经审查,该修改符合专利法第33条的规定。本复审请求审查决定依据的文本为:2019年06月21日提交的权利要求第1-24项,申请日2016年06月02日提交的说明书第1-35页、说明书附图第1-6页、说明书摘要以及摘要附图。
关于专利法第22条第3款
专利法第22条第3款规定:“创造性,是指与现有技术相比,该发明具有突出的实质性特点和显著的进步,该实用新型具有实质性特点和进步。”
本复审请求审查决定所引用的对比文件1-3与驳回决定所引用的对比文件相同,即:
对比文件1:CN203813797U,公告日为2014年09月03日;
对比文件2:CN104486317A,公开日为2015年04月01日;
对比文件3:CN105043718A,公开日为2015年11月11日;
此外,本复审请求审查决定还引用了一篇教材作为公知常识性的证据,即:
对比文件4:《光纤通信》,孙颖主编,西南交通大学出版社,ISBN号:978-7-5643-3325-6,公开日为2014年08月31日。
2.1、权利要求1请求保护一种用于量子通信的发送的装置,对比文件1公开了一种量子密钥分配系统的全光纤通信系统,并具体公开了如下内容(参见对比文件1说明书第[0023]段,附图2):参见图2,本量子密钥分配系统的全光纤通信系统,包括发射端和接收端(发射端相当于发送装置),所述发送端包括发送端FPGA、量子光激光器Laser1(相当于量子光信号发送机)、同步光和经典信号复用激光器Laser2(相当于经典光信号发射机)、发送端操作系统、发送端量子信号调制系统、发送端波分复用器DWDM(相当于第一耦合单元)。量子光激光器Laser1用于发送量子密钥信号给发送端量子信号调制系统(隐含公开了量子光信号发射机用于生成量子光信号);发送端将量子信号编码后发送给发送端波分复用器DWDM;所述同步光和经典信号复用激光器Laser2以分时复用的方式发送同步光信号和密钥协商信号(隐含公开了经典光信号发送机用于生成待处理光信号,以及待处理光信号中至少包括经典光信号)给发送端波分复用器DWDM;所述发送端波分复用器DWDM将发送端量子信号调制系统发送来的量子光和同步光和经典信号复用激光器Laser2发送来的同步光信号和密钥协商信号加载到一根光纤中并发送给接收端波分复用器DWDM(相当于第一耦合单元用于将待处理光信号和量子光信号耦合,得到耦合后光信号,以及隐含公开了发送单元用于通过所述光纤发送所述耦合后光信号)。量子光激光器Laser1的传输频率为200MHZ,发射的量子光波长为1550.92nm;同步光和经典信号复用激光器Laser2发射的光的频率为1MHZ。
权利要求1和对比文件1相比,区别在于:(1)经典光信号包括至少一个子经典光信号;所述经典光信号包括一个子经典光信号时,所述子经典光信号的波长处于C波段或L波段;所述经典光信号包括多个子经典光信号时,所述多个子经典光信号满足以下内容中的任一项:所述多个子经典光信号中包括波长处于C波段的子经典光信号;所述多个子经典光信号中包括波长处于L波段的子经典光信号;所述多个子经典光信号中包括波长处于C波段的子经典光信号和波长处于L波段的子经典光信号;(2)量子光信号的波长处于S波段,第一耦合单元通过位于光纤上的S波段耦合器进行耦合。基于上述区别特征,可以确定权利要求1实际要解决的技术问题是:如何传输经典光信号的子经典光信号,如何保证经典光信号的波长和量子光信号的波长之间的距离。
对于区别特征(1),对比文件2公开了一种用于电力系统的多用户量子密钥分配的共纤传输方法,并具体公开了(参见对比文件2说明书第[0004],[0007]-[0044]段):所述方法包括以下步骤:步骤1:定义WDM光纤中的信道类型;步骤2:对每一用户进行波长分配;步骤3:实现多用户量子密钥分配中的共纤传输。所述步骤1中,共纤传输时WDM光纤中的信道类型包括经典信道和量子信道;与其他的共纤传输的波长分配方案相比,本申请量子信号与同步信号均复用在1550nm波段(公开了经典光信号处于C波段),解决了不同光波长的折射率不同造成的延时问题。而且在1550nm波段的光纤损耗较低,有利于信号的长距离传输。所述步骤3具体包括以下步骤:步骤3-1:不同用户通过不同波长的窄带激光源与单光子光源分别产生同步信号(其中每个用户的同步信号相当于子经典光信号,相当于公开了经典光信号包括至少一个子经典光信号,以及经典光信号包括多个子经典光信号时,所述多个子经典光信号中包括波长处于C波段的子经典光信号)与量子信号,且同步信号与量子信号同步;步骤3-2:将同一用户的同步信号与量子信号按对单个用户同步信号与量子信号共纤传输的波长分配进行复用,且在同一根光纤中进行传输,以降低同一用户信号中同步信号对量子信号的影响;步骤3-3:在不同用户信号之间增加时延模块,并分别调节用户之间的发送时延,使不同用户之间的信号在时域上互相远离,从时域上减少多个用户信号间串扰;步骤3-4:多个用户的多路信号通过WDM设备进行复用,相邻的用户信道的波长间隔大于同一用户两信道之间的波长间隔,从频域减少本用户的同步信号与相邻用户的同步信号共同对量子信号带来的串扰;步骤3-5:不同用户信号在经过交换节点后,传输到不同的接收端,其中同一用户的同步信号与量子信号在交换过程中始终在同一根光纤中,直到到达接收端才解复用,由同步信号控制单光子探测器对量子信号进行探测,保证信号的同步。由此可见,对比文件2公开了经典光信号包括至少一个子经典光信号,以及子经典光信号的波长处于C波段,而且该特征在对比文件2中所起的作用与其在本申请中为解决其技术问题所起的作用相同,都是传输经典光信号的子经典光信号,即对比文件2给出了将该技术特征用于对比文件1以解决上述技术问题的技术启示。而对于本领域技术人员来说,C波段和L波段都是常用的传输经典光信号的波段,所述经典光信号包括一个或多个子经典光信号时,所述子经典光信号的波长还处于L波段,或者多个子经典光信号中处于C波段和L波段,都是容易想到的,为本领域的惯用技术手段。
对于区别特征(2),对比文件2的技术方案是将量子信号与同步信号都复用在1550nm的C波段,每个用户同步信号与量子信号相邻,各个用户的同步信号与量子信号形成间隔排列,即对比文件2是针对同一个用户所占的资源来分配对应于该用户的同步信号与量子信号的波长,而不是将量子信号与经典信号分别放在不同的波段传输。对比文件2并未公开量子光信号的波长处于S波段,第一耦合单元通过位于光纤上的S波段耦合器进行耦合。虽然对比文件2公开了(参见说明书第[0035]段):因此将经典信号放置于主要受斯托克斯散射影响的长波长位置,量子信道放置于短波长处可以降低拉曼散射带来的噪声影响,然而,将经典信号放置于长波长的波段,量子信道放置于短波长的波段只是给出了一个模糊的上位的概念,它既未公开量子信道处于的短波长的波段具体是S波段,也未给出从所有波段中选择出具体的下位的S波段来传输量子光信号的启示。
并且对比文件2的背景技术部分公开了(参见对比文件2说明书第[0004]段):目前现有的波分复用共纤传输方案大致分为三种:量子信号放置于1550nm波段,同步信号放置于1310nm波段(记为“方案A”);量子信号放置与于1310nm波段同步信号放置于1550nm波段(记为“方案B”);以及使用DWDM将量子信号与同步信号均复用在1550nm波段(记为“方案C”)。首先这三种方案都没有提到将量子光信号的波长放置于S波段。其次,对于方案A,量子信号的波长比同步信号长,这与本申请的技术方案相反,并不能减少量子信号和经典信号共传时量子信号所受到的拉曼噪声的影响;对于方案B,对比文件2之后提到了“虽然信道间隔较大可以降低串扰,但是使用不同的波段时光在光纤中的折射率是不一样的,这就导致了同步信号与量子信号传输速度不同,一旦光缆的长度发生大范围的变化,将会导致同步光信号和量子光信号之间的延时发生明显变化,而且在1310nm波段具有较大的光纤传输损耗”,也就是说,这里对比文件2认为将量子信号和经典信号放在两个不同的波段上会导致同步光信号和量子光信号之间的延时发生明显变化,是不可取的,并且1310nm波段具有较大的光纤传输损耗也是不可取的,那么根据对比文件2的教导,本领域技术人员自然想到应该将量子信号和经典信号均复用在1550nm波段(即方案C),由此可见方案B在这里给出的是相反的启示;对于方案C,同步信号和量子信号都是在同一波段,只不过是将同一波段划分为两部分,“通常将所有用户的同步信号放置与整个波段的一侧,所有用户的量子信号放置于整个波段的另一侧”,并且方案C并未说明将量子信号放置于整个波段的波长短的一侧来减小拉曼噪声的影响,方案C的技术方案和对比文件2的技术方案中的同步信号和量子信号都是处于同一波段,本领域技术人员根据对比文件2的教导不会想到将同步信号和量子信号分别放在C、L波段和S波段三个不同的波段上。并且,对比文件2的背景技术部分还公开了“同一用户的同步信号与量子信号间隔较大,经过了长距离传输后也不利于同步”,这里对比文件2认为不应将同步信号放置与整个波段的一侧,量子信号放置于整个波段的另一侧,这样的间隔仍然较大,本领域技术人员根据对比文件2不会想到将同步信号和量子信号放置在不同的波段上,这样的间隔更大,而是应该将同步信号和量子信号的间隔继续缩的更小,才能利于同步,由此可见,对比文件2给出的都是与本申请相反的启示。
此外,对比文件4公开了(参见对比文件4第165页):光纤有两个长波长的低损耗窗口,1310nm窗口和1550nm窗口;1550波长区分三个波段:S波段:短波长波段1460~1528nm;C波段:常规波段1530~1565nm;L波段:长波长波段1565~1625nm。然而,首先,对比文件4并未公开将经典光信号和量子信号耦合传输时如何设置量子光信号和经典光信号的波长,更没有公开量子光信号的波长处于S波段,经典光信号处于C波段或L波段。其次,本申请和对比文件2给出的方案的前提都未限定光纤传输仅能在两个长波长的低损耗窗口中进行传输,只能在两个长波长的低损耗窗口中进行选择,将经典光信号和量子信号限制在两个长波长的低损耗窗口已经人为缩小了应用的范围。再次,在实际工程应用中,光纤传输不止有以上两个低损耗窗口,如驳回决定的针对申请人意见陈述的答复中也提到了光纤传输具有3个低衰落窗口,分别是850nm窗口、1310窗口、1550窗口,而且由于传输要求和目的不同,也并不是只能选择这些低损耗窗口进行传输,另外光纤传输时并不会占用整个波段,而只是波段的一小部分,本领域技术人员根据对比文件4的教导不会想到从所有可接受、可选择的波段中专门选择S波段来传输量子光信号并选择C/L波段来传输同步信号,即对比文件4也未给出选择S波段来解决其技术问题的启示。
对比文件3公开了一种多用户波分复用量子密钥分发网络系统,并且具体公开了(参见对比文件3说明书第[0054]段):光程相关器的光开关和可调光衰减器的作用是对传输光的传输状态和衰减倍数进行控制:光开关截断传输光,可以确定热噪声是否低于相对强度(RIN)噪声和散粒噪声,以此来调节宽谱光源输出光强,满足最小能量要求;调节光衰减器(相当于可变光衰减器)的衰减倍数可以使RIN噪声低于散粒噪声,后者成为制约测量系统信噪比的主要噪声,并偏振串扰测量系统的信噪比达到最优,衰减后的传输光与耦合光在干涉信号探测器发生干涉并接收,最终将信号传送至偏振串扰检测与信号记录装置。由此可见,在对比文件3公开的是使用可变光衰减器对产生的光信号进行衰减处理以降低噪声干扰,对比文件3未公开区别特征(2),也未给出结合启示。
同时也无证据表明上述区别特征(2)是本领域的公知常识。基于上述区别特征(2),权利要求1请求保护的技术方案由于量子光信号的波长处于S波段,且由于S波段的光纤衰减系数较小,因此当将量子光信号在插损较小的S波段进行传输时,可减轻量子光信号的损耗,从而提高了量子密钥传输的安全距离。由于经典光信号的波长处于L波段和/或C波段,由于量子光信号的波长处于S波段,即经典光信号的波段与量子光信号的波段为两个不同的波段,从而保证了经典光信号的波长和量子光信号的波长之间的距离,如此,可有效降低由于经典光信号的泄露对量子光信号所造成的干扰,以及有效降低经典光信号在传输过程中所产生的FWM对量子光信号所造成的干扰,从而取得了提高量子密钥的成码率的有益效果。
综上,权利要求1请求保护的技术方案相对于对比文件1-3和本领域公知常识是非显而易见的,其具有突出的实质性特点和显著的进步,符合专利法第22条第3款有关创造性的规定。
2.2、权利要求2-5直接或间接引用权利要求1,当权利要求1具备创造性时,权利要求2-5也具备专利法第22条第3款规定的创造性。
2.3、权利要求6请求保护一种用于量子通信的接收的装置,对比文件1公开了一种量子密钥分配系统的全光纤通信系统,并具体公开了如下内容(参见对比文件1说明书第[0023]段,附图2):参见图2,本量子密钥分配系统的全光纤通信系统,包括发射端和接收端(发射端相当于接收装置),所述接收端包括接收端FPGA、单光子探测器SPD、同步光探测器、接收端量子信号解调系统、接收端波分复用器DWDM、接收端操作系统;所述发送端包括发送端FPGA、量子光激光器Laser1、同步光和经典信号复用激光器Laser2、发送端操作系统、发送端量子信号调制系统、发送端波分复用器DWDM。量子光激光器Laser1用于发送量子密钥信号给发送端量子信号调制系统;发送端将量子信号编码后发送给发送端波分复用器DWDM;所述同步光和经典信号复用激光器Laser2以分时复用的方式发送同步光信号和密钥协商信号给发送端波分复用器DWDM;所述发送端波分复用器DWDM将发送端量子信号调制系统发送来的量子光和同步光和经典信号复用激光器Laser2发送来的同步光信号和密钥协商信号加载到一根光纤中并发送给接收端波分复用器DWDM。接收端波分复用器DWDM(相当于第二耦合单元)将接收到(隐含公开了接收单元,用于通过光纤接收发送装置发送的耦合后光信号,其中所述耦合后光信号包括待处理光信号和量子光信号)的两种波长的光分成两路光(相当于将耦合后光信号中的所述量子光信号和所述待处理光信号分离出来),并将一路光发送给接收端量子信号解调系统(相当于量子光信号接收机),解调后再送入单光子探测器,单光子探测器对量子光进行探测后将探测数据发送给接收端FPGA(相当于接收所述第二耦合单元输出的所述量子光信号,并进行处理),形成原始量子密钥;同时接收端波分复用器DWDM将另一路光送入同步光探测器(相当于经典光信号接收机),同步光探测器输出同步信号和密钥协商信号给接收端FPGA(相当于用于接收所述第二耦合单元输出的所述待处理光信号,并从所述待处理光信号中确定出所述经典光信号,待处理光信号中至少包括经典光信号);接收端FPGA收到同步信号后,对量子密钥信号做同步。量子光激光器Laser1的传输频率为200MHZ,发射的量子光波长为1550.92nm;同步光和经典信号复用激光器Laser2发射的光的频率为1MHZ;接收端FPGA收到同步信号后,将同步信号倍频到200MHZ并用该200MHZ的同步信号来对量子密钥信号做同步。
权利要求6和对比文件1相比,区别在于:(1)经典光信号包括至少一个子经典光信号;所述经典光信号包括一个子经典光信号时,所述子经典光信号的波长处于C波段或L波段;所述经典光信号包括多个子经典光信号时,所述多个子经典光信号满足以下内容中的任一项:所述多个子经典光信号中包括波长处于C波段的子经典光信号;所述多个子经典光信号中包括波长处于L波段的子经典光信号;所述多个子经典光信号中包括波长处于C波段的子经典光信号和波长处于L波段的子经典光信号;(2)量子光信号的波长处于S波段,第二耦合单元通过位于光纤上的S波段带通滤波器进行分离。基于上述区别特征,可以确定权利要求6实际要解决的技术问题是:如何传输经典光信号的子经典光信号,如何保证经典光信号的波长和量子光信号的波长之间的距离。
对于区别特征(1),对比文件2公开了一种用于电力系统的多用户量子密钥分配的共纤传输方法,并具体公开了(参见对比文件2说明书第[0004],[0007]-[0044]段):所述方法包括以下步骤:步骤1:定义WDM光纤中的信道类型;步骤2:对每一用户进行波长分配;步骤3:实现多用户量子密钥分配中的共纤传输。所述步骤1中,共纤传输时WDM光纤中的信道类型包括经典信道和量子信道;与其他的共纤传输的波长分配方案相比,本申请量子信号与同步信号均复用在1550nm波段(公开了经典光信号处于C波段),解决了不同光波长的折射率不同造成的延时问题。而且在1550nm波段的光纤损耗较低,有利于信号的长距离传输。所述步骤3具体包括以下步骤:步骤3-1:不同用户通过不同波长的窄带激光源与单光子光源分别产生同步信号(其中每个用户的同步信号相当于子经典光信号,相当于公开了经典光信号包括至少一个子经典光信号,以及经典光信号包括多个子经典光信号时,所述多个子经典光信号中包括波长处于C波段的子经典光信号)与量子信号,且同步信号与量子信号同步;步骤3-2:将同一用户的同步信号与量子信号按对单个用户同步信号与量子信号共纤传输的波长分配进行复用,且在同一根光纤中进行传输,以降低同一用户信号中同步信号对量子信号的影响;步骤3-3:在不同用户信号之间增加时延模块,并分别调节用户之间的发送时延,使不同用户之间的信号在时域上互相远离,从时域上减少多个用户信号间串扰;步骤3-4:多个用户的多路信号通过WDM设备进行复用,相邻的用户信道的波长间隔大于同一用户两信道之间的波长间隔,从频域减少本用户的同步信号与相邻用户的同步信号共同对量子信号带来的串扰;步骤3-5:不同用户信号在经过交换节点后,传输到不同的接收端,其中同一用户的同步信号与量子信号在交换过程中始终在同一根光纤中,直到到达接收端才解复用,由同步信号控制单光子探测器对量子信号进行探测,保证信号的同步。由此可见,对比文件2公开了经典光信号包括至少一个子经典光信号,以及子经典光信号的波长处于C波段,而且该特征在对比文件2中所起的作用与其在本申请中为解决其技术问题所起的作用相同,都是传输经典光信号的子经典光信号,即对比文件2给出了将该技术特征用于对比文件1以解决上述技术问题的技术启示。而对于本领域技术人员来说,C波段和L波段都是常用的传输经典光信号的波段,所述经典光信号包括一个或多个子经典光信号时,所述子经典光信号的波长还处于L波段,或者多个子经典光信号中处于C波段和L波段,都是容易想到的,为本领域的惯用技术手段。
对于区别特征(2),对比文件2的技术方案是将量子信号与同步信号都复用在1550nm的C波段,每个用户同步信号与量子信号相邻,各个用户的同步信号与量子信号形成间隔排列,即对比文件2是针对同一个用户所占的资源来分配对应于该用户的同步信号与量子信号的波长,而不是将量子信号与经典信号分别放在不同的波段传输。对比文件2并未公开量子光信号的波长处于S波段,第一耦合单元通过位于光纤上的S波段耦合器进行耦合。虽然对比文件2公开了(参见说明书第[0035]段):因此将经典信号放置于主要受斯托克斯散射影响的长波长位置,量子信道放置于短波长处可以降低拉曼散射带来的噪声影响,然而,将经典信号放置于长波长的波段,量子信道放置于短波长的波段只是给出了一个模糊的上位的概念,它既未公开量子信道处于的短波长的波段具体是S波段,也未给出从所有波段中选择出具体的下位的S波段来传输量子光信号的启示。
并且对比文件2的背景技术部分公开了(参见对比文件2说明书第[0004]段):目前现有的波分复用共纤传输方案大致分为三种:量子信号放置于1550nm波段,同步信号放置于1310nm波段(记为“方案A”);量子信号放置与于1310nm波段同步信号放置于1550nm波段(记为“方案B”);以及使用DWDM将量子信号与同步信号均复用在1550nm波段(记为“方案C”)。首先这三种方案都没有提到将量子光信号的波长放置于S波段。其次,对于方案A,量子信号的波长比同步信号长,这与本申请的技术方案相反,并不能减少量子信号和经典信号共传时量子信号所受到的拉曼噪声的影响;对于方案B,对比文件2之后提到了“虽然信道间隔较大可以降低串扰,但是使用不同的波段时光在光纤中的折射率是不一样的,这就导致了同步信号与量子信号传输速度不同,一旦光缆的长度发生大范围的变化,将会导致同步光信号和量子光信号之间的延时发生明显变化,而且在1310nm波段具有较大的光纤传输损耗”,也就是说,这里对比文件2认为将量子信号和经典信号放在两个不同的波段上会导致同步光信号和量子光信号之间的延时发生明显变化,是不可取的,并且1310nm波段具有较大的光纤传输损耗也是不可取的,那么根据对比文件2的教导,本领域技术人员自然想到应该将量子信号和经典信号均复用在1550nm波段(即方案C),由此可见方案B在这里给出的是相反的启示;对于方案C,同步信号和量子信号都是在同一波段,只不过是将同一波段划分为两部分,“通常将所有用户的同步信号放置与整个波段的一侧,所有用户的量子信号放置于整个波段的另一侧”,并且方案C并未说明将量子信号放置于整个波段的波长短的一侧来减小拉曼噪声的影响,方案C的技术方案和对比文件2的技术方案中的同步信号和量子信号都是处于同一波段,本领域技术人员根据对比文件2的教导不会想到将同步信号和量子信号分别放在C、L波段和S波段三个不同的波段上。并且,对比文件2的背景技术部分还公开了“同一用户的同步信号与量子信号间隔较大,经过了长距离传输后也不利于同步”,这里对比文件2认为不应将同步信号放置与整个波段的一侧,量子信号放置于整个波段的另一侧,这样的间隔仍然较大,本领域技术人员根据对比文件2不会想到将同步信号和量子信号放置在不同的波段上,这样的间隔更大,而是应该将同步信号和量子信号的间隔继续缩的更小,才能利于同步,由此可见,对比文件2给出的都是与本申请相反的启示。
此外,对比文件4公开了(参见对比文件4第165页):光纤有两个长波长的低损耗窗口,1310nm窗口和1550nm窗口;1550波长区分三个波段:S波段:短波长波段1460~1528nm;C波段:常规波段1530~1565nm;L波段:长波长波段1565~1625nm。然而,首先,对比文件4并未公开将经典光信号和量子信号耦合传输时如何设置量子光信号和经典光信号的波长,更没有公开量子光信号的波长处于S波段,经典光信号处于C波段或L波段。其次,本申请和对比文件2给出的方案的前提都未限定光纤传输仅能在两个长波长的低损耗窗口中进行传输,只能在两个长波长的低损耗窗口中进行选择,将经典光信号和量子信号限制在两个长波长的低损耗窗口已经人为缩小了应用的范围。再次,在实际工程应用中,光纤传输不止有以上两个低损耗窗口,如驳回决定的针对申请人意见陈述的答复中也提到了光纤传输具有3个低衰落窗口,分别是850nm窗口、1310窗口、1550窗口,而且由于传输要求和目的不同,也并不是只能选择这些低损耗窗口进行传输,另外光纤传输时并不会占用整个波段,而只是波段的一小部分,本领域技术人员根据对比文件4的教导不会想到从所有可接受、可选择的波段中专门选择S波段来传输量子光信号并选择C/L波段来传输同步信号,即对比文件4也未给出选择S波段来解决其技术问题的启示。
对比文件3公开了一种多用户波分复用量子密钥分发网络系统,并且具体公开了(参见对比文件3说明书第[0054]段):光程相关器的光开关和可调光衰减器的作用是对传输光的传输状态和衰减倍数进行控制:光开关截断传输光,可以确定热噪声是否低于相对强度(RIN)噪声和散粒噪声,以此来调节宽谱光源输出光强,满足最小能量要求;调节光衰减器(相当于可变光衰减器)的衰减倍数可以使RIN噪声低于散粒噪声,后者成为制约测量系统信噪比的主要噪声,并偏振串扰测量系统的信噪比达到最优,衰减后的传输光与耦合光在干涉信号探测器发生干涉并接收,最终将信号传送至偏振串扰检测与信号记录装置。由此可见,在对比文件3公开的是使用可变光衰减器对产生的光信号进行衰减处理以降低噪声干扰,对比文件3未公开区别特征(2),也未给出结合启示。
同时也无证据表明上述区别特征(2)是本领域的公知常识。基于上述区别特征(2),权利要求1请求保护的技术方案由于量子光信号的波长处于S波段,且由于S波段的光纤衰减系数较小,因此当将量子光信号在插损较小的S波段进行传输时,可减轻量子光信号的损耗,从而提高了量子密钥传输的安全距离。由于经典光信号的波长处于L波段和/或C波段,由于量子光信号的波长处于S波段,即经典光信号的波段与量子光信号的波段为两个不同的波段,从而保证了经典光信号的波长和量子光信号的波长之间的距离,如此,可有效降低由于经典光信号的泄露对量子光信号所造成的干扰,以及有效降低经典光信号在传输过程中所产生的FWM对量子光信号所造成的干扰,从而取得了提高量子密钥的成码率的有益效果。
综上,权利要求6请求保护的技术方案相对于对比文件1-3和本领域公知常识是非显而易见的,其具有突出的实质性特点和显著的进步,符合专利法第22条第3款有关创造性的规定。
2.4、权利要求7-12直接或间接引用权利要求6,当权利要求6具备创造性时,权利要求7-12也具备专利法第22条第3款规定的创造性。
2.5、权利要求13-24是与装置权利要求1-12分别对应的方法权利要求,其与后者的全部技术特征一一对应,基于上述类似的理由,权利要求13-24也具备专利法第22条第3款规定的创造性。
三、决定
撤销国家知识产权局于2019年03月08日对本申请作出的驳回决定。由国家知识产权局实质审查部门以下述文本为基础继续进行审批程序:
复审请求人于2019年06月21日提交的权利要求第1-24项;
复审请求人于申请日2016年06月02日提交的说明书第1-35页,说明书附图第1-6页;
复审请求人于申请日2016年06月02日提交的说明书摘要;
复审请求人于申请日2016年06月02日提交的摘要附图。
如对本复审请求审查决定不服,根据专利法第41条第2款的规定,复审请求人可以自收到本决定之日起三个月内向北京知识产权法院起诉。
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