[发明专利]用于量子通信系统的调谐装置

说明书

本发明提供用于量子通信系统的调谐装置，所述装置包括：光源，设置在发射端中的第一不等臂干涉仪的输入端，用于输出光脉冲；单光子探测器，设置在接收端中的第二不等臂干涉仪的输出端，用于探测单光子计数；直角棱镜，设置在第二不等臂干涉仪的短臂的光路上，用于改变短臂中的光程；控制器，被配置为响应于探测到的单光子计数未达到干涉阈值而驱动直角棱镜移动，以通过所述移动在直角棱镜中针对短臂产生的光程的变化量来补偿第一不等臂干涉仪的两臂之间的光程差与第二不等臂干涉仪的两臂之间的光程差之间的差值。本发明提升了量子通信系统中的不等臂干涉仪对周围环境的适应性，从而确保了量子通信系统中的不等臂干涉仪的干涉效果的稳定性。

技术领域

本发明涉及量子通信技术领域，尤其涉及用于量子通信系统的调谐装置。

背景技术

目前，在量子通信系统（诸如，量子密钥分发系统）中主要采用偏振编码、相位编码和时间相位编码三种编码方式，其中，相位编码和时间相位编码均需要使用不等臂干涉仪进行编码和解码。然而，不等臂干涉仪的干涉效果很容易受到周围环境（诸如，温度、振动等）的影响而变差，这会导致量子通信系统的错误率增加，进而使得量子通信系统的成码率显著降低。

因此，提升不等臂干涉仪对周围环境的适应性以确保不等臂干涉仪的干涉效果的稳定性成为亟待解决的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供用于量子通信系统的调谐装置。

根据本发明的一方面，提供了一种用于量子通信系统的调谐装置，所述装置包括：光源，设置在所述量子通信系统的发射端中的第一不等臂干涉仪的输入端，用于输出光脉冲；单光子探测器，设置在所述量子通信系统的接收端中的第二不等臂干涉仪的输出端，用于探测来自所述光脉冲的单光子计数；直角棱镜，设置在所述量子通信系统的接收端中的第二不等臂干涉仪的短臂的光路上，用于改变所述短臂中的光程；控制器，被配置为响应于探测到的单光子计数未达到干涉阈值而驱动所述直角棱镜沿着垂直于所述短臂的光路的方向移动，以通过所述移动在所述直角棱镜中针对所述短臂产生的光程的变化量来补偿所述第一不等臂干涉仪的长臂和短臂之间的光程差与所述第二不等臂干涉仪的长臂和短臂之间的光程差之间的差值，直到探测到的单光子计数达到干涉阈值为止。

根据本发明的一个实施例，所述光脉冲沿着所述短臂从所述直角棱镜的直角面垂直入射，经由所述直角棱镜的斜面射出。

根据本发明的一个实施例，所述第一不等臂干涉仪为空间干涉仪和光纤干涉仪中的一者，所述第二不等臂干涉仪为空间干涉仪。

根据本发明的一个实施例，所述量子通信系统的编码方式基于相位编码和时间相位编码中的一者。

根据本发明的另一方面，还提供了一种用于量子通信系统的调谐装置，所述装置包括：光源，设置在所述量子通信系统的发射端中的第一不等臂干涉仪的输入端，用于输出光脉冲；单光子探测器，设置在所述量子通信系统的接收端中的第二不等臂干涉仪的输出端，用于探测来自所述光脉冲的单光子计数；直角棱镜，设置在所述量子通信系统的接收端中的第二不等臂干涉仪的长臂的光路上，用于改变所述长臂中的光程；控制器，被配置为响应于探测到的单光子计数未达到干涉阈值而驱动所述直角棱镜沿着垂直于所述长臂的光路的方向移动，以通过所述移动在所述直角棱镜中针对所述长臂产生的光程的变化量来补偿所述第一不等臂干涉仪的长臂和短臂之间的光程差与所述第二不等臂干涉仪的长臂和短臂之间的光程差之间的差值，直到探测到的单光子计数达到干涉阈值为止。

根据本发明的一个实施例，所述光脉冲沿着所述长臂从所述直角棱镜的直角面垂直入射，经由所述直角棱镜的斜面射出。

根据本发明的一个实施例，所述第一不等臂干涉仪为空间干涉仪和光纤干涉仪中的一者，所述第二不等臂干涉仪为空间干涉仪。

根据本发明的一个实施例，所述量子通信系统的编码方式基于相位编码和时间相位编码中的一者。