[发明专利]一种本地主动相位补偿系统与方法

摘要

本发明提供了一种本地主动相位补偿系统与方法，涉及量子保密通信领域。本发明提供的一种本地主动相位补偿系统与方法，由于信号发送端干涉环工作点的获取过程完全在本地完成，信号接收端临时工作点的确定也完全在本地完成，从而避免了在经典信道传输扫描结果，使EVE无法获取相位信息，提高了系统安全性；再者信号发送端和信号接收端的本地补偿和联合补偿过程扫描的是强光脉冲干涉曲线，缩短了扫描时间，提高了信息占空比。

主权项

1.一种本地主动相位补偿系统，其特征在于，所述本地主动相位补偿系统包括第一激光光源、第一激光调制处理装置、第一光强探测装置、第一控制器、第一光开关、光衰减器以及第二激光光源、第二激光调制处理装置、第二光强探测装置以及第二控制器，所述第一控制器分别与所述第一光强探测装置、所述第一激光调制处理装置电连接，所述第一激光调制处理装置、所述第一光开关以及所述光衰减器依次光连接，所述第二控制器分别与所述第二光强探测装置、所述第二激光调制处理装置电连接，在所述第一光开关处于断开状态时，所述第一激光光源发出的激光入射进所述第一激光调制处理装置；所述第一控制器用于控制所述第一激光调制处理装置执行将激光调制成光脉冲，且光脉冲的脉宽大于光脉冲经过光纤干涉环的第一长臂光纤和第一短臂光纤时所引起的时间差，然后将光脉冲分为两束分别沿第一长臂光纤与第一短臂光纤进行传输，且在传输过程中加载多个调相电压对沿第一短臂光纤传输的一束光脉冲进行相位调制，相位调制后的光脉冲与未被调制的光脉冲进行干涉的操作；所述第一控制器还用于接收所述第一光强探测装置输出的采集到的干涉后的光脉冲的多个光强，并依据所述多个调相电压、所述多个光强扫描出第一光脉冲干涉曲线，并根据第一光脉冲干涉曲线获取第一相位调制器的四个第一工作点；所述第二激光光源发出的激光入射进所述第二激光调制处理装置；所述第二控制器用于控制所述第二激光调制处理装置执行将激光调制成光脉冲，且光脉冲的脉宽大于光脉冲经过干涉环的第二长臂光纤和第二短臂光纤时所引起的时间差，然后将光脉冲分为两束分别沿第二长臂光纤与第二短臂光纤进行传输，且在传输过程中加载多个调相电压对沿第二短臂光纤的传输的一束光脉冲进行相位调制，在传输完毕后，相位调制后的光脉冲与未被调制的光脉冲进行干涉的操作；所述第二控制器还用于接收所述第二光强探测装置输出的采集到的干涉后的光脉冲的多个光强，并依据所述多个调相电压、所述多个光强扫描出第二光脉冲干涉曲线，并根据第二光脉冲干涉曲线获取第二相位调制器的四个第二临时工作点；在所述第一光开关处于闭合状态时，所述第一控制器还用于再次控制所述第一激光调制处理装置执行将激光调制成光脉冲，且光脉冲的脉宽小于光脉冲经过干涉环的第一长臂光纤和第一短臂光纤时所引起的时间差，然后将光脉冲分为两束分别沿第一长臂光纤与第一短臂光纤进行传输，在传输过程中固定加载其中一个第一工作点对应的调相电压对沿第一短臂光纤的传输的一束光脉冲进行相位调制；在第一长臂光纤和第一短臂光纤传输完毕后，两束光脉冲分别经一长程光纤后入射至所述第二激光调制处理装置；所述第二激光调制处理装置用于将两束光脉冲分为四束光脉冲沿第二长臂光纤与第二短臂光纤进行传输，且在传输过程中加载多个调相电压对先沿长臂光纤传输，后沿第二短臂光纤的一束光脉冲进行相位调制，传输完毕后，使先沿第一长臂光纤传输后沿第二短臂光纤传输的光脉冲与先沿第一短臂光纤后沿第二长臂光纤的光脉冲进行干涉；所述第二控制器还用于再次接收所述第二光强探测装置输出的采集到的干涉后的处于多个调相电压下的光脉冲的多个光强，并依据所述多个调相电压、所述多个光强扫描出联合光脉冲干涉曲线，从联合光脉冲干涉曲线找出一个与其中一个第二临时工作点关联的调相电压对应的点，并通过联合光脉冲干涉曲线上与该点的关联的调相电压和与该点对应的第二临时工作点关联的调相电压的差值得出相位漂移参数，依据所述相位漂移参数调整第二相位调制器的第二临时工作点得到第二工作点，完成相位补偿过程；所述四个第一工作点分别为第一光脉冲干涉曲线处于0相位、π/2相位、π相位以及3π/2相位时分别对应的四个第一调相电压值，其中，所述0相位为在一个周期内的光强值为极大值时的第一调相电压值对应的相位，所述π相位为在一个周期内的光强值为极小值时的第一调相电压值对应的相位，所述π/2相位、3π/2相位为在一个周期内的光强值为处于极大值与极小值中间的半值点时第一调相电压值分别对应的相位；所述四个第二临时工作点分别为第二光脉冲干涉曲线处于0相位、π/2相位、π相位以及3π/2相位时分别对应的四个第二调相电压值，其中，所述0相位为在一个周期内的光强值为极大值时的第二调相电压值对应的相位，所述π相位为在一个周期内的光强值为极小值时的第二调相电压值对应的相位，所述π/2相位、3π/2相位为在一个周期内的光强值为处于极大值与极小值中间的半值点时第二调相电压值对应的相位。