[发明专利]基于双路即插即用QKD系统的信道复用装置

权利要求书

1.一种基于双路即插即用QKD系统的信道复用装置，该双路即插即用QKD系统包括：位于Bob端的激光器、环形器、第一单光子探测器、第二单光子探测器、第一分束片、第一相位调制器、第一延时光纤、第一偏振分束片，位于Alice端的色散补偿光纤、光源监控模块、第二分束片、强衰减器、存储光纤、第二偏振分束片、第二相位调制器、第二强度调制器和法拉第旋转器，以及连接Bob端和Alice端的传输光纤；激光器发射激光信号，入射至环形器的a口，环形器的b口出射信号光进入第一分束片并分为两束信号光S1、S2，其中信号光S1通过第一相位调制器，信号光S2通过第一延时光纤，两束信号光S1、S2汇合到第一偏振分束片中合为一路信号光；第一单光子探测器用于探测环形器c口射出的光子，第二单光子探测器用于探测分束片射出的光子；所述一路信号光通过传输光纤和色散补偿光纤传输到第二分束片并分为两束信号光，其中一束信号光由光源监控模块检测，第二束信号光依次经过强衰减器、存储光纤进入第二偏振分束片并分为两束信号光S1、S2；其中信号光S1通过第二相位调制器，信号光S2通过第二强度调制器，然后两束信号光S1、S2汇合射入法拉第旋转器；其特征在于，

在所述双路即插即用QKD系统Alice端原来的光源监控模块前增加一第三分束片，用于将信号光分为两束，其中一束进入一光源监控模块进行光源监控，另一束用于探测经典信息，且探测经典信息的模块包括：

一偏振保持分束片，用于将信号光分为信号光S1与信号光S2；

一段第二延时光纤，用于将上述信号光S2延时到与上述信号光S1相同的位置；

一偏振控制器，用于将上述信号光S1的偏振状态扭转，使其与信号光S2的偏振状态一致；

一第四分束片，用于将上述经过延时的一束信号光S2与上述经过偏振控制器的另一束信号光S1进行干涉并分为两束信号光，以得到信号光加载的经典信息；

两个光电探测器，用于在Alice端对经典信息进行测量。

2.如权利要求1所述的基于双路即插即用QKD系统的信道复用装置，其特征在于，所述偏振保持分束片分成的两束信号光具有一延时相位差。

3.如权利要求1所述的基于双路即插即用QKD系统的信道复用装置，其特征在于，通过控制第二延时光纤与偏振控制器，能够使所述经过延时的一束信号光S2与所述经过偏振控制器的另一束信号光S1同时进入所述第四分束片。

4.如权利要求1所述的基于双路即插即用QKD系统的信道复用装置，其特征在于，所述色散补偿光纤用于补偿信号的光纤相位与偏振波动。

5.如权利要求1所述的基于双路即插即用QKD系统的信道复用装置，其特征在于，所述存储光纤用于减小瑞利散射。

6.如权利要求1所述的基于双路即插即用QKD系统的信道复用装置，其特征在于，所述第二相位调制器用于在Alice端对上述信号光S1加载不同的相位；以及对之后从Alice端传输到Bob端的上述信号光S2不加载任何相位。

7.如权利要求6所述的基于双路即插即用QKD系统的信道复用装置，其特征在于，所述第二强度调制器用于在Alice端对不加载相位的信号光S2进行强度调制，来实现诱骗态；以及对之后从Alice端传输到Bob端的加载相位的信号光S1进行强度控制，来实现诱骗态。

8.如权利要求7所述的基于双路即插即用QKD系统的信道复用装置，其特征在于，所述法拉第旋转器用于使两束信号光S1、S2从Alice端传回Bob端过程中每当经过第一或第二偏振分束片时分开的传播路径互换。