[发明专利]一种偏置无关的高斯调制量子光信号产生装置及方法

权利要求书

1.一种偏置无关的高斯调制量子光信号产生装置，其特征在于：包括马赫-曾德尔干涉仪、数模转换模块、随机数产生模块和光衰减器；所述马赫-曾德尔干涉仪的输入端接入光脉冲信号，输出端连接光衰减器；所述随机数产生模块与数模转换模块连接，所述数模转换模块的两个输出端口分别连接到马赫-曾德尔干涉仪的两个相位调制器的射频端口。

2.根据权利要求1所述的一种偏置无关的高斯调制量子光信号产生装置，其特征在于：所述马赫-曾德尔干涉仪为光纤或波导结构。

3.根据权利要求1所述的一种偏置无关的高斯调制量子光信号产生装置，其特征在于：所述数模转换模块的两个输出端口输出两个随机数驱动电信号分别加载到两个相位调制器的射频端口。

4.根据权利要求3所述的一种偏置无关的高斯调制量子光信号产生装置，其特征在于：所述两个随机数驱动电信号分别为均匀分布随机数电压与瑞利分布随机数反余弦电压的和与差。

5.一种偏置无关的高斯调制量子光信号产生方法，其特征在于：包括以下步骤：

(1)搭建偏置无关的高斯调制量子光信号产生装置，包括马赫-曾德尔干涉仪、数模转换模块、随机数产生模块和光衰减器，所述数模转换模块的两个输出端口分别连接到马赫-曾德尔干涉仪的两个相位调制器的射频端口；

(2)随机数产生模块产生随机数，并对随机数进行处理后由数模转换模块的两个输出端口输出随机数电压分别加载到两个相位调制器的射频端口；

(3)光脉冲信号输入到马赫-曾德尔干涉仪中分为两路并分别在两个相位调制器中进行相位调制，两路经过相位调制的光脉冲信号在马赫-曾德尔干涉仪的末端合路后经光衰减器衰减后形成连续变量量子密钥分发所需的高斯调制量子光信号。

6.根据权利要求5所述的一种偏置无关的高斯调制量子光信号产生方法，其特征在于：所述数模转换模块的两个输出端口输出的随机数电压中，一个为均匀分布随机数电压与瑞利分布随机数反余弦电压之和作为V₁接入到一个相位调制器的射频端口，另一个为均匀分布随机数电压与瑞利分布随机数反余弦电压之差作为V₂接入到另一个相位调制器的射频端口。

7.根据权利要求5所述的一种偏置无关的高斯调制量子光信号产生方法，其特征在于：经过所述马赫-曾德尔干涉仪调制的光脉冲信号的光场为：

式中：F(f_m,t)为初始的光脉冲函数，f_m为脉冲信号的重复频率，t为时间，V_π1和V_π2分别为两个相位调制器的半波电压，R与U分别为瑞利分布随机数和均匀分布随机数。