[发明专利]基于量子密钥分发的频率锁定与相位稳定方法及系统

权利要求书

1.一种基于量子密钥分发的频率锁定与相位稳定系统，其特征在于,该系统包括：

基于两地独立激光源的频率锁定系统，该频率锁定系统包括：超稳激光器、拍频模块、频谱分析仪、锁定与调谐模块和频率标准仪；

所述超稳激光器，用于输出两地独立激光源；

所述拍频模块与所述超稳激光器连接，所述拍频模块用于获取两地独立激光源的拍频信号；

所述频谱分析仪与所述拍频模块连接，所述频谱分析仪用于根据拍频信号测定两地独立激光源之间的频率差；

所述锁定与调谐模块与所述频率标准仪连接；

所述频率标准仪，用于给所述锁定与调谐模块提供外设的频率标准；

所述锁定与调谐模块，用于基于频率标准，根据两地独立激光源之间的频率差将两个独立激光源之间的频率调谐为一致，以及移除所述超稳激光器输出频率中固有的线性漂移量；

该系统还包括稳定边频分量的生成系统,

所述稳定边频分量的生成系统包括：宽带相位调制器、模拟信号发生器、功率放大器和光滤波器；

所述模拟信号发生器，用于生成射频驱动信号，并发送给宽带相位调制器；

所述功率放大器与所述模拟信号发生器连接，所述功率放大器用于增加射频驱动信号的幅度；

所述宽带相位调制器，用于接收到射频驱动信号后，基于两地独立激光源的光源作为载波，在所述载波的两旁调制出变频分量；

所述光滤波器与所述宽带相位调制器连接，所述光滤波器用于将不同波长的量子光信号和参考光信号从边频分量中分别滤出来。

2.根据权利要求1所述的基于量子密钥分发的频率锁定与相位稳定系统，其特征在于，所述锁定与调谐模块包括电光调制器和声光调制器，

所述电光调制器，用于基于频率标准，根据两地独立激光源之间的频率差将两个独立激光源之间的频率调谐为一致；

所述声光调制器，用于移除所述超稳激光器输出频率中固有的线性漂移量。

3.根据权利要求1所述的基于量子密钥分发的频率锁定与相位稳定系统，其特征在于，该系统还包括基于波分复用的相位稳定系统，该相位稳定系统包括：稳定边频分量的生成系统和相位补偿的反馈控制系统；

所述稳定边频分量的生成系统，用于根据两地独立激光源分别生成两地的参考光信号和量子光信号；

所述相位补偿的反馈控制系统包括：快速相位补偿反馈系统和慢速相位补偿反馈控制系统；

所述快速相位补偿反馈系统，用于对两地的所述参考光信号进行相位补偿；

所述慢速相位补偿反馈控制系统，用于对两地的所述量子光信号进行相位补偿。

4.根据权利要求3所述的基于量子密钥分发的频率锁定与相位稳定系统，其特征在于，所述相位补偿的反馈控制系统包括波分复用器、波分解复用器、分束器、单光子探测器、相位调制器和板卡；

所述波分复用器，用于对参考光信号和量子光信号进行合路传输；

所述波分解复用器，用于对参考光信号和量子光信号进行分路传输；

所述分束器，用于分别对参考光信号和量子光信号在第三方端进行基于相位场的单光子干涉；

所述单光子探测器，用于探测参考光信号和量子光信号的反馈链路中，由相对相位漂移而产生的误差光子信号；

相位调制器，用于基于参考光信号的反馈结果进行快速相位补偿；以及基于量子光信号的反馈结果进行慢速相位补偿；

板卡，用于根据所述单光子探测器的输出结果，调控相位调制器完成传输链路上的相位补偿。

5.根据权利要求3所述的基于量子密钥分发的频率锁定与相位稳定系统，其特征在于，基于量子密钥分发的频率锁定与相位稳定系统还包括编码模块，用于对量子光信号进行编码。