[发明专利]一种用于时间BB84协议的片上解码器

摘要

一种用于时间BB84协议的片上解码器及解码方法，解码器包括：输入波导(100)；1×2光分束器(200)，用于将接收到的信号光分成等强度的两束信号光；光延时线(300)，用于将信号光进行延时；可调光衰减器(400)，用于使信号光的光强与光延时线(300)延时后的信号光的光强一致；相位偏置调制器(500)，用于调节接收到的信号光的相位；2×2干涉耦合器(600)，用于对接收到的信号光进行厄米运算；输出波导(700)，用于将信号光输出。该解码器及解码方法可以对满足时间BB84协议的任意四种量子态信号光进行被动解调，且对于光纤信道和干涉环路中的相位漂移，该器件可通过片上调控实现精确补偿。

主权项

1.一种用于时间BB84协议的片上解码器，包括：输入波导(100)，用于输入待解码信号光；1×2光分束器(200)，包括第一光分束器(201)、第二光分束器(202)以及第三光分束器(203)，其中，所述第一光分束器(201)将所述待解码信号光分成等强度的两束并分别发送至所述第二光分束器(202)以及第三光分束器(203)，之后所述第二光分束器(202)和第三光分束器(203)进一步将接收到的信号光分别分成等强度的两束信号光；光延时线(300)，设于所述第一光分束器(201)和第二光分束器(202)之间，用于将所述第一光分束器(201)发送至第二光分束器(202)信号光进行延时；可调光衰减器(400)，设于所述第一光分束器(201)和第三光分束器(203)之间，用于使第一光分束器(201)发送至第三光分束器(203)信号光的光强与所述光延时线(300)延时后的信号光的光强一致；相位偏置调制器(500)，包括第一相位偏置调制器(501)、第二相位偏置调制器(502)、第三相位偏置调制器(503)以及第四相位偏置调制器(504)，用于调节输入信号光的相位；2×2干涉耦合器(600)，包括第一干涉耦合器(601)、第二干涉耦合器(602)、第三干涉耦合器(603)以及第四干涉耦合器(604)，分别用于对接收到的信号光进行厄米运算，其中，第一干涉耦合器(601)和第二干涉耦合器(602)分别设于第二光分束器(202)和第三光分束器(203)后，第二光分束器(202)发出的两束信号光中其中一束通过第一相位偏置调制器(501)发送至第一干涉耦合器(601)，另一束发送至第二干涉耦合器(602)，第三光分束器(203)发出的两束信号光中其中一束通过第二相位偏置调制器(502)发送至第二干涉耦合器(602)，另一束发送至第一干涉耦合器(601)；第三干涉耦合器(603)设于第一干涉耦合器(601)后，用于接收所述第一干涉耦合器(601)发送的两束信号光，其中一束信号光经所述第三相位偏置调制器(503)调制后发送至所述第三干涉耦合器(603)，第四干涉耦合器(604)设于第二干涉耦合器(602)后，用于接收所述第二干涉耦合器(602)发送的两束信号光，其中一束信号光经所述第四相位偏置调制器(504)调制后发送至所述第四干涉耦合器(604)；输出波导(700)，包括第一输出波导(701)、第二输出波导(702)、第三输出波导(703)及第四输出波导(704)，其中，第一输出波导(701)和第二输出波导(702)用于输出第三干涉耦合器(603)厄米运算后的信号光，第三输出波导(703)和第四输出波导(704)用于输出第四干涉耦合器(604)厄米运算后的信号光。