[发明专利]偏振编码装置及量子密钥分发光源

权利要求书

1.一种偏振编码装置，包括：

光分束器、第一极化片、第二极化片及相位调制器；

所述光分束器包括输入端口、反射输出端口、透射输出端口以及输出端口；

所述第一极化片、所述第二极化片通过保偏光纤与所述相位调制器连接构成满足萨格纳克效应的双向环光路；

所述输入端口通过保偏光纤接收输入光；

其中，所述输入光经过保偏光纤旋转后进入所述光分束器，所述光分束器将旋转后的输入光分束为第一光分量及第二光分量，所述第一光分量通过所述反射输出端口传输至所述第一极化片，通过所述第一极化片实现快轴截止并耦合至保偏光纤的慢轴中后沿顺时针传输至所述相位调制器进行相位调制，再传回至所述光分束器，所述第二光分量通过透射输出端口传输至所述第二极化片，通过所述第二极化片实现快轴截止并耦合至保偏光纤的慢轴中后沿逆时针传回至所述光分束器，传回至所述光分束器的两束光经过干涉后通过所述输出端口输出。

2.根据权利要求1所述的偏振编码装置，其中，所述第一极化片与水平方向的夹角为0°，所述第二极化片与水平方向的夹角为90°。

3.根据权利要求1所述的偏振编码装置，其中，所述第一极化片、所述第二极化片与所述相位调制器之间的保偏光纤的长度可调节。

4.根据权利要求1所述的偏振编码装置，其中，所述输入光为水平线偏振光，所述输入端口的保偏光纤还用于将所述水平线偏振光旋转45°，得到45°的线偏振光。

5.根据权利要求1所述的偏振编码装置，其中，所述反射输出端口与所述第一极化片之间通过自由空间传输光信号，所述透射输出端口与所述第二极化片之间通过自由空间传输光信号。

6.根据权利要求1所述的偏振编码装置，其中，所述相位调制器对所述第一光分量的进行调制后附加的相位为0或π/2或π或3π/2。

7.根据权利要求1所述的偏振编码装置，其中，所述输出端口连接有单模光纤，用于输出传回至所述光分束器的两束光经过干涉后得到的光信号。

8.一种基于权利按要求1-7任一项所述偏振编码装置的量子密钥分发光源，包括：

激光器，用于产生窄光脉冲信号；

强度调制器，用于对所述窄光脉冲信号进行强度调制，产生量子密钥分发所需的强度态信号；

偏振编码装置，用于对所述强度态信号进行偏振编码，产生量子密钥分发所需偏振态信号；

衰减器，用于将所述偏振态信号衰减到量子密钥分发所需的单光子量级后输出。

9.根据权利要求8所述的量子密钥分发光源，所述量子密钥分发光源还包括：

脉冲发生器，用于发出脉冲信号，以驱动所述激光器、所述强度调制器及所述偏振编码装置。

10.根据权利要求9所述的量子密钥分发光源，其中，所述脉冲发生器产生周期电脉冲信号以驱动所述激光器；

所述脉冲发生器产生随机脉冲信号以驱动所述强度调制器及所述偏振编码装置。