[发明专利]用于稳定输出极弱光的光强控制方法、装置及量子密钥分发设备

权利要求书

1.一种用于稳定输出极弱光的光强控制装置，其特征在于包括第一光功率衰减单元、第一光分束单元、第一光功率检测单元、第二光功率衰减单元、第二光分束单元、第二光功率检测单元、以及控制单元，其中：

所述第一光功率衰减单元被设置成接收输入光；

所述第一光分束单元具有合束端以及第一和第二分束端，其中，所述合束端连接所述第一光功率衰减单元的输出端，所述第一分束端连接所述第二光功率衰减单元的输入端，所述第二分束端连接所述第一光功率检测单元；

所述第二光分束单元具有合束端以及第一和第二分束端，其中，所述合束端连接所述第二光功率衰减单元的输出端，所述第一分束端连接所述光强控制装置的输出端，所述第二分束端连接所述第二光功率检测单元；

所述控制单元被设置用于根据所述第一和第二光功率检测单元测得的功率，控制所述第一光功率衰减单元的衰减值。

2.如权利要求1所述的光强控制装置，其中，所述第一光功率衰减单元包括可调光衰减器或者光强调制器；以及/或者，

所述第二光功率衰减单元包括光衰减器、可调光衰减器或光强调制器。

3.如权利要求1所述的光强控制装置，其中，所述第一和/或第二光功率检测单元包括光电二极管；以及/或者，所述第一和/或第二光分束单元包括光分束器。

4.如权利要求1所述的光强控制装置，其中，所述输入光承载有量子态编码信息。

5.如权利要求1所述的光强控制装置，其中,所述极弱光的光强为单光子水平。

6.如权利要求1所述的光强控制装置，其中，所述控制单元被设置成记录有：由标定过程确定的，在将所述输入光形成为所述极弱光时，为所述第二光功率衰减单元设定的衰减值A2和所述第一光功率检测单元测得的功率P0；以及，由所述标定过程确定的，在将所述第一光功率衰减单元的衰减值设定为零且将所述第二光功率衰减单元的衰减值设定为A2时，所述第一光功率检测单元测得的功率与所述第二光功率检测单元测得的功率之间的功率差dP0；并且，

所述控制单元还进一步被设置成执行自动校准过程，其中：将所述第一光功率衰减单元的衰减值设定为零且将所述第二光功率衰减单元的衰减值设定为A2，计算所述第一光功率检测单元测得的功率与所述第二光功率检测单元测得的功率之间的功率差dP；以及，调节所述第一光功率衰减单元的衰减值，直至所述第一光功率检测单元测得的功率为P0+(dP-dP0)。

7.一种用于稳定输出极弱光的光强控制方法，其中，使输入光经第一衰减后分束成第一分量和第二分量，再使第一分量经第二衰减后分束成第三分量和第四分量，并且通过调节所述第一衰减的衰减值，使所述第三分量形成为极弱光；

其特征在于包括标定过程和自动校准过程，其中：

所述标定过程包括第一步骤和第二步骤，其中：

在所述第一步骤中，确定使所述第三分量形成为所述极弱光时，为所述第一衰减设定的衰减值A1、为所述第二衰减设定的衰减值A2、以及所述第二分量的功率P0；

在所述第二步骤中，确定当为所述第一衰减设定的衰减值为零且为所述第二衰减设定的衰减值为A2时，所述第二分量与第四分量之间的功率差dP0；

所述自动校准过程包括第三步骤和第四步骤，其中：

在所述第三步骤中，将所述第一衰减的衰减值调节为零且设定所述第二衰减的衰减值为A2，获取所述第二分量与第四分量之间的功率差dP；

在所述第四步骤中，调节所述第一衰减的衰减值，直至所述第二分量的功率为P0+(dP-dP0)。

8.如权利要求7所述的光强控制方法，其中，所述输入光承载有量子态编码信息。

9.如权利要求7所述的光强控制方法，其中，在所述自动校准过程中，所述第三步骤的重复频率小于所述第四步骤的重复频率。

10.如权利要求7所述的光强控制方法，其借助如权利要求1-6中任一项所述的光强控制装置来实现。

11.一种量子密钥分发设备，其包括光源和量子态编码单元，其中，所述量子态编码单元被设置用于对所述光源输出的信号光进行量子态编码；

其特征在于还包括如权利要求1-6中任一项所述的光强控制装置，所述光强控制装置被设置成将所述经量子态编码的信号光控制成具有单光子水平的光强。