[发明专利]一种量子密钥的相位调制系统、量子密钥分发系统及方法

权利要求书

1.一种量子密钥的相位调制系统，其特征在于，所述量子密钥的相位调制系统包括发送端和接收端；

所述发送端包括激光器，偏振控制器，第一环形器，第一偏振分束器，第一法拉第镜，第二法拉第镜，第一半波片以及发送端萨格纳克环结构；

所述偏振控制器的输入端连接激光器的输出端，偏振控制器的输出端连接第一环形器的第一端口；

所述第一环形器的第二端口连接第一偏振分束器的第一端口；

所述第一偏振分束器的第二端口与第一法拉第镜连接，第一偏振分束器的第三端口与第二法拉第镜连接，第一偏振分束器的第四端口通过第一半波片与发送端萨格纳克环结构连接；

所述接收端包括第二环形器，第三偏振分束器，第四偏振分束器，第三法拉第镜，第四法拉第镜，第二半波片，第三半波片及接收端萨格纳克环结构；

所述第二环形器的第一端口连接第一环形器的第三端口，第二环形器的第二端口经第二半波片与第三偏振分束器的第一端口连接；

所述第三偏振分束器的第二端口与第一探测器连接，第三偏振分束器的第三端口与第二探测器连接；

所述第二环形器的第三端口连接第四偏振分束器的第一端口；

所述第四偏振分束器的第二端口与第三法拉第镜连接，第四偏振分束器的第三端口与第四法拉第镜连接，第四偏振分束器的第四端口经第三半波片与接收端萨格纳克环结构连接。

2.根据权利要求1所述的一种量子密钥的相位调制系统，其特征在于，所述发送端和接收端之间通过光纤信道连接。

3.根据权利要求1所述的一种量子密钥的相位调制系统，其特征在于，所述接收端还包括第一探测器和第二探测器，所述第一探测器和第二探测器用于探测第三偏振分束器分出偏振光。

4.根据权利要求1所述的一种量子密钥的相位调制系统，其特征在于，所述发送端萨格纳克环结构包括：第二偏振分束器，第一法拉第旋转器和第一相位调制器，三者依次相连构成环形。

5.根据权利要求4所述的一种量子密钥的相位调制系统，其特征在于，所述第一法拉第旋转器为90°法拉第旋转器。

6.根据权利要求1所述的一种量子密钥的相位调制系统，其特征在于，所述接收端萨格纳克环结构包括：第五偏振分束器，第二法拉第旋转器和第二相位调制器，三者依次相连构成环形。

7.根据权利要求6所述的一种量子密钥的相位调制系统，其特征在于，所述第二法拉第旋转器为90°法拉第旋转器。

8.一种量子密钥分发系统，其特征在于，包括权利要求1至7任意一项所述的相位调制系统。

9.一种量子密钥的相位调制方法，其特征在于，包括：

输入光脉冲经过偏振控制器调整为线偏振光；

线偏振光经第一环形器进入第一偏振分束器，被分为第一透射分量和第一反射分量；

第一透射分量和第一反射分量分别经第一法拉第镜、第二法拉第镜和发送端萨格纳克环结构调整后同时返回第一偏振分束器；

同时进入第一偏振分束器的两束光脉冲合束后由第一环行器输出；

第一环行器输出的光脉冲经第二环形器进入第四偏振分束器，被分为第四透射分量和第四反射分量；

第四透射分量和第四反射分量分别经第三法拉第镜、第四法拉第镜和接收端萨格纳克环结构调整后同时返回第四偏振分束器；

同时进入第四偏振分束器的两束光脉冲合束后由第二环行器输出，

第二环行器输出的光脉冲经第二半波片选基后，再经第三偏振分束器分出偏振方向正交的两组基。

10.根据权利要求9所述的一种量子密钥的相位调制方法，其特征在于，所述输入光脉冲经过偏振控制器调整为45°线偏振光。