[实用新型]基于偏振正交旋转的直流调制量子密钥分发相位解码装置及量子密钥分发系统

摘要

一种基于偏振正交旋转的直流调制量子密钥分发相位解码装置及包括该装置的系统。该装置包括：前置分束器、第一相位解码器和第二相位解码器，前置分束器用于将入射的一路输入光脉冲分束为两路光脉冲。第一相位解码器包括第一分束器、第一合束器及两条第一子光路，至少一条第一子光路包含至少一个第一偏振正交旋转装置，第二相位解码器包括第二分束器、第二合束器及两条第二子光路，至少一条第二子光路包含至少一个第二偏振正交旋转装置，第一相位解码器和/或第二相位解码器具有用于对经其所在的子光路传输的子光脉冲进行直流相位调制的直流相位调制器。本实用新型的解码方案能够抗偏振诱导衰落，适用于存在环境干扰的高速量子密钥分发系统。

主权项

1.一种基于偏振正交旋转的直流调制量子密钥分发相位解码装置，其特征在于，所述相位解码装置包括：前置分束器，被配置用于将入射的任意偏振态的一路输入光脉冲分束为第一路光脉冲和第二路光脉冲；与所述前置分束器光耦合的第一相位解码器，被配置用于对所述第一路光脉冲进行相位解码；以及，与所述前置分束器光耦合的第二相位解码器，被配置用于对所述第二路光脉冲进行相位解码，其中，所述第一相位解码器包括第一分束器、第一合束器以及与所述第一分束器光耦合并且与所述第一合束器光耦合的两条第一子光路，其中所述第一分束器被配置用于将所述第一路光脉冲分束为两路第一子光脉冲；所述两条第一子光路被配置用于分别传输所述两路第一子光脉冲，并用于实现所述两路第一子光脉冲的相对延时；所述第一合束器被配置用于将所述两路第一子光脉冲合束输出，其中，在所述两条第一子光路中的至少一条第一子光路中包含至少一个第一偏振正交旋转装置，所述第一偏振正交旋转装置被配置用于将经其传输的一路第一子光脉冲的两个正交偏振态分别进行偏振正交旋转，使得经由该第一偏振正交旋转装置后该一路第一子光脉冲的两个正交偏振态中的每个偏振态分别变换成与其正交的偏振态，其中在所述第一相位解码器中，所述两条第一子光路及其上的光器件被构造成控制所述第一路光脉冲的两个正交偏振态中的一个偏振态在分束至合束的过程中经所述两条第一子光路传输的相位差与另一个偏振态经所述两条第一子光路传输的相位差使得两个相位差相差2π的整数倍；其中，所述第二相位解码器包括第二分束器、第二合束器以及与所述第二分束器光耦合并且与所述第二合束器光耦合的两条第二子光路，其中所述第二分束器被配置用于将所述第二路光脉冲分束为两路第二子光脉冲；所述两条第二子光路被配置用于分别传输所述两路第二子光脉冲，并用于实现所述两路第二子光脉冲的相对延时；所述第二合束器被配置用于将所述两路第二子光脉冲合束输出，其中，在所述两条第二子光路中的至少一条第二子光路中包含至少一个第二偏振正交旋转装置，所述第二偏振正交旋转装置被配置用于将经其传输的一路第二子光脉冲的两个正交偏振态分别进行偏振正交旋转，使得经由该第二偏振正交旋转装置后该一路第二子光脉冲的两个正交偏振态中的每个偏振态分别变换成与其正交的偏振态，其中在所述第二相位解码器中，所述两条第二子光路及其上的光器件被构造成控制所述第二路光脉冲的两个正交偏振态中的一个偏振态在分束至合束的过程中经所述两条第二子光路传输的相位差与另一个偏振态经所述两条第二子光路传输的相位差使得两个相位差相差2π的整数倍；以及其中所述第一相位解码器具有位于所述两条第一子光路中至少之一上的直流相位调制器，和/或所述第二相位解码器具有位于所述两条第二子光路中至少之一上的直流相位调制器，所述直流相位调制器用于对经其所在的子光路传输的子光脉冲按照量子密钥分发协议进行直流相位调制。