[发明专利]一种用于时间BB84协议的片上解码器及解码方法

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。该片上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)用于将所述待解码信号光分成等强度的两束信号光；光延时线(300)，用于对所述等强度的两束信号光中的一束信号光进行延时；可调光衰减器(400)，用于对所述等强度的两束信号光中的另一束信号光的强度进行衰减；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)及第三相位偏置调制器(503)，分别用于调节各自接收的信号光的相位，其中，所述第一相位偏置调制器(501)用于对所述可调光衰减器(400)衰减后的另一束信号光的相位进行调节；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)及第三干涉耦合器(603)，分别用于对接收到的信号光进行厄米运算，其中，所述第一干涉耦合器(601)用于对所述光延时线(300)延时后的一束信号光及所述第一相位偏置调制器(501)相位调节后的另一束信号光进行厄米运算，将运算后的一束信号光经过所述第二相位偏置调制器(502)进行相位调节后传输至所述第二干涉耦合器(602)，将运算后的另一束信号光直接传输至所述第二干涉耦合器(602)；所述第二干涉耦合器(602)对其接收的两束信号光进行运算，将运算后的一束信号光传输至所述第二光分束器(202)分束成等强度的两束信号光，将运算后的另一束信号光传输至所述第二光分束器(203)分束成等强度的两束信号光；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，所述第一输出波导(701)用于输出所述第二光分束器(202)分束的等强度的两束信号光中的一束信号光，所述第四输出波导(704)用于输出所述第三光分束器(203)分束的等强度的两束信号光中的一束信号光，所述第二光分束器(202)分束的等强度的两束信号光中的另一束信号光经所述第三相位偏置调制器(503)进行相位调节后输出至所述第三干涉耦合器(603)，所述第三光分束器(203)分束的等强度的两束信号光中的另一束信号光直接输出至所述第三干涉耦合器(603)，所述第三干涉耦合器(603)对其接收的两束信号光进行厄米运算，经所述第二输出波导(702)及第三输出波导(703)输出。