[发明专利]一种任意偏振态发射装置、接收装置及量子通信系统

权利要求书

1.一种任意偏振态发射装置，其特征在于，包括激光器模块、第一偏振态转换输出模块、偏振态转换器和第二偏振态转换输出模块；所述激光器模块用于出射偏振光，所述第一偏振态转换输出模块用于将激光器模块出射的偏振光转换为不含0°线偏振态和90°线偏振态的任意偏振态，所述偏振态转换器用于将第一偏振态转换输出模块输出的偏振态中正交的一组偏振态转换为0°线偏振和90°线偏振，其余态不变，所述第二偏振态转换输出模块用于将经偏振态转换器输出的偏振态转换为任意偏振态输出。

2.根据权利要求1所述一种任意偏振态发射装置，其特征在于，所述激光器模块发射45°线偏振光、或135°线偏振光、或左旋圆偏振光、或右旋圆偏振光。

3.根据权利要求1所述一种任意偏振态发射装置，其特征在于，所述偏振态转换器为波片型偏振控制器、或挤压型偏振控制器、或扭转光纤型偏振控制器。

4.根据权利要求1至3任意一项所述一种任意偏振态发射装置，其特征在于，所述第一偏振态转换输出模块包括第一偏振分束器(201)和第一相位调制器(301)；

偏振光进入第一偏振分束器(201)的端口4，经过第一偏振分束器(201)分成功率相同的两路光，一路光透射后从第一偏振分束器(201)的端口1出射，顺时针经过第一相位调制器(301)，再从第一偏振分束器(201)的端口2回到第一偏振分束器(201)，这一环路定义为顺时针环路，另一路光反射后从第一偏振分束器(201)的端口2出射，逆时针经过第一相位调制器(301)，再从第一偏振分束器(201)的端口1回到第一偏振分束器(201)，这一路定义为逆时针环路，光经过顺时针环路和逆时针环路之后在第一偏振分束器(201)上合束干涉，从第一偏振分束器(201)的端口3输出，当第一相位调制器(301)对顺时针通过的光改变的相位和对逆时针通过的光改变的相位的差设置为不同的值，则产生不同的偏振态。

5.根据权利要求4所述一种任意偏振态发射装置，其特征在于，第一相位调制器(301)对顺时针通过的光改变的相位和对逆时针通过的光改变的相位的差设置为0时，出射态为P，差设置为π时，出射态为N，差设置为π/2时，出射态为R，差设置为3π/2时，出射态为L。

6.根据权利要求4所述一种任意偏振态发射装置，其特征在于，所述激光器模块出射的偏振光直接进入第一偏振分束器(201)的端口4，所述偏振态转换器为第一偏振控制器(401)，所述第二偏振态转换输出模块包括第二偏振分束器(202)与第二相位调制器(302)，第一偏振分束器(201)输出的光经过第一偏振控制器(401)进入第二偏振分束器(202)的端口4；

当H态入射之后，从第二偏振分束器(202)透射，从端口1输出，经过第二相位调制器(302)改变相位后再从第二偏振分束器(202)端口2进入第二偏振分束器(202)，再透射后从端口3输出，出射态为H态；当V态入射之后，从第二偏振分束器(202)端口2反射输出，经过第二相位调制器(302)改变相位后再从端口1进入第二偏振分束器(202)，再反射后从端口3输出，出射态为V态；当其余态入射，入射光分成两路光：一路光透射经过端口1进入第二相位调制器(302)，再从端口2回到第二偏振分束器(202)，这一环路定义为逆时针环路，另一路光反射经过端口2进入第二相位调制器(302)，再从端口1回到第二偏振分束器(202)，这一环路定义为顺时针环路，两路光最后在第二偏振分束器(202)上合束干涉后从端口3输出，当第一相位调制器(301)对顺时针通过的光改变的相位和对逆时针通过的光改变的相位的差设置为不同的值，则产生不同的偏振态。