[发明专利]一种单光子源制备系统及方法

权利要求书

1.一种单光子源制备系统，包括光脉冲信号发生器和衰减模块，光脉冲信号发生器输出光脉冲信号，并通过衰减模块对光脉冲信号进行衰减后输出，其特征在于，还包括第一分束模块和监测模块；

所述第一分束模块用于接收衰减模块输出的光脉冲信号并将光脉冲信号分为两路，将一路光脉冲信号输出给监测模块，将另一路光脉冲信号作为系统的单光子脉冲信号直接输出；

所述监测模块用于接收第一分束模块输出的一路光脉冲信号，对光脉冲信号进行符合计数，得到符合计数结果，利用事先标定的符合计数结果与单光脉冲信号平均光子数的映射关系，映射得到单光脉冲信号平均光子数信息并输出；

所述监测模块包括第四分束模块、第一单光子探测器、第二单光子探测器和数据处理单元；

所述第四分束模块用于接收第一分束模块输出的光脉冲信号，并将光脉冲信号分为两路，将一路光脉冲信号输出给第一单光子探测器，将另一路光脉冲信号输出给第二单光子探测器；

所述第一单光子探测器和第二单光子探测器均用于接收第四分束模块输出的光脉冲信号，对各自接收的光脉冲信号进行光子计数探测，并将计数结果输出给数据处理单元；

所述数据处理单元用于接收第一单光子探测器输出的第一光子计数结果和第二单光子探测器输出的第二光子计数结果，并对第一光子计数结果和第二光子计数结果进行符合计数，得到符合计数结果，利用事先标定的符合计数结果与单光子脉冲信号平均光子数的映射关系，映射得到单光子脉冲信号的平均光子数信息并输出；

还包括偏振模块；所述偏振模块包括光路选择模块、第二分束模块、偏振控制模块和偏振测量模块；

所述光路选择模块用于接收光脉冲信号发生器输出的光脉冲信号，并选择将光脉冲信号输出给偏振控制模块或者选择将光脉冲信号输出给衰减模块；

所述偏振控制模块用于接收光路选择模块输出的光脉冲信号，控制光脉冲信号达到特定偏振态，并将具有特定偏振态的光脉冲信号输出给第二分束模块；

所述第二分束模块用于接收偏振控制模块输出的光脉冲信号，并将光脉冲信号分为两路，将一路光脉冲信号输出给偏振测量模块，将另一路光脉冲信号输出给衰减模块；

所述偏振测量模块接收第二分束模块输出的光脉冲信号，测量得到光脉冲信号的偏振态信息，并将偏振态测量信息输出给监测模块。

2.根据权利要求1所述的一种单光子源制备系统，其特征在于，所述衰减模块包括可变衰减模块、第三分束模块、光能量测量模块和固定衰减模块；

所述可变衰减模块用于接收光路选择模块输出的光脉冲信号和接收第二分束模块输出的另一路光脉冲信号，对光脉冲信号进行可变衰减处理，并将处理后的光脉冲信号输出给第三分束模块；

所述第三分束模块用于接收经过可变衰减模块处理后的光脉冲信号并将光脉冲信号分为两路，将一路光脉冲信号输出给光能量测量模块，将另一路光脉冲信号输出给固定衰减模块；

所述光能量测量模块用于接收第三分束模块输出的一路光脉冲信号，测量光脉冲信号的光能量值，并将光能量值测量结果输出给监测模块；

所述固定衰减模块用于接收第三分束模块输出的另一路光脉冲信号，对光脉冲信号进行固定衰减处理，并将处理后的光脉冲信号输出给第一分束模块。

3.根据权利要求2所述的一种单光子源制备系统，其特征在于，所述监测模块还用于接收偏振测量模块输出的偏振态测量信息和光能量测量模块输出的光能量值测量结果，根据偏振态测量信息对偏振控制模块进行反馈控制，并且根据符合计数结果和光能量值测量结果对可变衰减模块进行反馈控制。

4.一种单光子源制备方法，其特征在于，采用权利要求1至3任一所述的一种单光子源制备系统进行制备，所述方法包括光脉冲信号监测与输出步骤，该步骤具体为：

采用第一分束模块将衰减后的光脉冲信号分为两路，将一路光脉冲信号作为单光子脉冲信号直接输出，将另一路光脉冲信号输出给监测模块进行符合计数，根据符合计数结果，利用事先标定的符合计数结果与单光子光脉冲信号平均光子数的映射关系，映射得到单光脉冲信号平均光子数信息并输出。