[实用新型]无需偏振补偿的连续变量量子密钥分发系统

说明书

本实用新型公开的无需偏振补偿的连续变量量子密钥分发系统，涉及量子通信领域，包括偏振分束器、反射镜、homodyne探测器、第一分束器、光纤延迟线、相位调制器和光纤移相器，其中，偏振分束器用于将量子光分解为偏振态正交的第一偏振光和第二偏振光；反射镜用于将第二偏振光的偏振态旋转90°，使得第二偏振光的偏振态与本振光的偏振态保持一致；homodyne探测器用于随机探测量子光与本振光干涉后得到的量子光的X分量或P分量；第一分束器分别与偏振分束器及homodyne探测器光学连接，用于将第一偏振光与第二偏振光合束，使得第一偏振光与第二偏振光经过同一根光纤进入homodyne探测器，容易实现、实时性较强，简化了结构、成本低。

技术领域

本实用新型涉及量子通信领域，具体涉及一种无需偏振补偿的连续变量量子密钥分发系统。

背景技术

量子密钥分发作为一种全新的安全通信技术，近年来受到广泛的关注，在量子密钥分发过程中，利用光子作为安全通信的物理载体并主要利用光子的偏振态及相位进行编码。

量子密钥分发技术包括离散变量量子密钥分发技术和连续变量量子密钥分发技术。与离散变量量子密钥分发技术相比，连续变量量子密钥分发技术具有成本低且结构简单的优点，使得连续变量量子密钥分发技术逐渐成为量子密钥分发系统的关键技术。

传统的连续变量量子密钥分发技术一般将本振光和量子光偏振复用后发送到接收方进行解偏振以检测量子光中的信号。本振光通过光纤传输会给攻击带来漏洞，偏振复用带来的对量子光的串扰也是非常严重的，并且长距离传输的情况下，光强也会降低，影响检测结果。目前主要采用在接收端产生本振光的方案以解决上述问题，但是该方案存在的缺陷是：需要分析结果并且调节电动偏振控制器，算法较为复杂，实时性不高，对量子光做偏振补偿较为困难。

实用新型内容

本实用新型实施例提供了一种无需偏振补偿的连续变量量子密钥分发系统，用以解决现有技术存在的对量子光做偏振补偿较为困难的缺陷。

为了实现上述目的，本实用新型实施例提供的无需偏振补偿的连续变量量子密钥分发系统包括：

偏振分束器，用于将量子光分解为偏振态正交的第一偏振光和第二偏振光，其中，所述第一偏振光的偏振态与本振光的偏振态保持一致，所述第二偏振光通过光学传输元件输入反射镜；

所述反射镜，用于将所述第二偏振光的偏振态旋转90°，使得所述第二偏振光的偏振态与所述本振光的偏振态保持一致；

homodyne探测器，用于随机探测所述量子光与所述本振光干涉后得到的量子光的X分量或P分量；

第一分束器，分别与所述偏振分束器及所述homodyne探测器光学连接，用于将所述第一偏振光与所述第二偏振光合束，使得所述第一偏振光与所述第二偏振光经过同一根光纤进入所述homodyne探测器；

光纤延迟线，分别与所述光学传输元件及所述第一分束器光学连接，用于将所述第一偏振光与所述第二偏振光在时域上分离；

相位调制器，与所述homodyne探测器光学连接，用于调节所述本振光的相位，使得所述量子光与所述本振光之间相位差为0或π/2。

作为本实用新型一个优选的实施方式，所述homodyne探测器，具体用于随机探测所述第一偏振光或所述第二偏振光与所述本振光干涉后得到的量子光的X分量或P分量。

作为本实用新型一个优选的实施方式，该无需偏振补偿的连续变量量子密钥分发系统还包括：

光纤移相器，用于实时调节所述第二偏振光的相位，使得所述第二偏振光的相位与所述第一偏振光的相位一致。

作为本实用新型一个优选的实施方式，所述反射镜为法拉第旋转反射镜。