[发明专利]时间相位-偏振编码装置、解码装置及量子通信系统

权利要求书

1.一种时间相位-偏振解码装置，其包括第一基矢选择单元、第一解码单元和第二解码单元；所述第一解码单元被配置用于相位解码；所述第二解码单元被配置成用于偏振时间解码；或者，所述第一解码单元被配置用于时间相位解码，所述第二解码单元被配置成用于偏振解码；以及所述第一基矢选择单元被配置成根据预设概率选择进行与所述第一解码单元相关的解码或者进行与所述第二解码单元相关的解码。

2.如权利要求1所述的解码装置，其中，所述第一解码单元包括不等臂迈克尔逊干涉仪、两个光电探测器和解码部；所述不等臂迈克尔逊干涉仪包括分束器和两个反射单元，所述两个反射单元分别与所述分束器连接以构成所述不等臂迈克尔逊干涉仪的长臂和短臂，所述不等臂迈克尔逊干涉仪的臂长差与相位基矢的2个时间模式光脉冲之间的时间间隔一致；所述两个光电探测器分别连接所述不等臂迈克尔逊干涉仪的两个输出端口；以及所述解码部连接所述两个光电探测器，以根据所述两个光电探测器的输出进行所述时间相位或相位解码。

3.如权利要求2所述的解码装置，其还包括光学传输元件，所述光学传输元件具有第一端口、第二端口和第三端口，其中从所述第一端口输入的光信号能够从所述第二端口输出，从所述第二端口输入的光信号能够从所述第三端口输出；并且，所述干涉仪的所述输出端口中的一个经由所述光学传输元件与所述光电探测器中的一个相连。

4.如权利要求2所述的解码装置，其中，所述解码部被设置成，在一个系统周期内检测所述两个光电探测器在第一、第二和第三时间窗口上的输出，其中所述第一、第二和第三时间窗口在时间上依次靠后。

5.如权利要求4所述的解码装置，其中所述解码部被设置成，根据在所述第二时间窗口上探测到干涉光信号的光电探测器来进行相位基矢解码。

6.如权利要求5所述的解码装置，其中所述解码部被设置成，根据所述两个光电探测器是在第一时间窗口或第三时间窗口上探测到非干涉光信号来进行时间基矢解码。

7.如权利要求2所述的解码装置，其中，所述解码部被设置成，在一个系统周期内检测所述两个光电探测器在第一和第二时间窗口上的输出，其中所述第一和第二时间窗口在时间上依次靠后。

8.如权利要求7所述的解码装置，其中，所述解码部被设置成根据在所述第二时间窗口上探测到干涉光信号的光电探测器来进行相位基矢解码。

9.如权利要求2所述的解码装置，其中，所述反射单元为法拉第旋转镜。

10.如权利要求2所述的解码装置，其中，所述不等臂迈克尔逊干涉仪中设置有移相器。

11.如权利要求1所述的解码装置，其中，所述第二解码单元包括第二基矢选择单元、第一偏振态解码模块和第二偏振态解码模块；所述第二基矢选择单元被配置成根据预设概率选择进行第一偏振态解码或第二偏振态解码，所述第一偏振态解码为H/V态解码、R/L态解码和+/-态解码中的一个，所述第二偏振态解码为H/V态解码、R/L态解码和+/-态解码中的另一个。

12.如权利要求11所述的解码装置，其中，所述第一偏振态解码模块包括偏振分束器、与所述偏振分束器连接的两个光电探测器、以及与所述光电探测器连接的解码部；所述第二偏振态解码模块包括偏振分束器、与所述偏振分束器连接的两个光电探测器、以及与所述光电探测器连接的解码部；并且，所述第一偏振态解码模块和所述第二偏振态解码模块中的一个或两者中还设置有偏振控制器。

13.如权利要求12所述的解码装置，其中，所述解码部被设置成：在一个系统周期内检测所述光电探测器在第一和第二时间窗口上的输出，其中所述第一和第二时间窗口在时间上依次靠后；以及，根据探测到光信号的所述时间窗口的位置来进行时间基矢解码。