[發明專利]一種相位解碼方法、裝置和量子密鑰分發系統

有效

• 申請號: 201711018889.6
• 申請日: 2017-10-26
• 公開（公告）號: CN107612690B
• 公開（公告）日: 2021-05-07
• 發明（設計）人: 許華醒;謝海永;廖勇;莫小范;程旭升
• 申請（專利權）人: 中國電子科技集團公司電子科學研究院
• 主分類號: H04L9/08
• 分類號: H04L9/08
• 代理公司: 工業和信息化部電子專利中心 11010
• 代理人: 田衛平

1.一種相位解碼方法，其特征在于，所述方法包括：

將入射的一路輸入光脈沖偏振分束為第一路傳輸光脈沖和第二路傳輸光脈沖；

分別對所述第一路傳輸光脈沖和第二路傳輸光脈沖進行相位解碼，且每路傳輸光脈沖在相位解碼后均得到兩路子輸出光脈沖；

將第一路傳輸光脈沖在相位解碼后的任一路子輸出光脈沖與第二路傳輸光脈沖在相位解碼后的任一路子輸出光脈沖偏振合束為一路輸出光脈沖；

所述方法還包括：

在偏振分束至偏振合束的過程中，控制光脈沖的偏振態，以使偏振合束時的兩路子輸出光脈沖的偏振態相互正交；所述控制光脈沖的偏振態，包括：

通過使用偏振保持型器件，維持光脈沖的偏振態始終保持不變；或者，光脈沖的偏振態經過已知的調制。

2.根據權利要求1所述的相位解碼方法，其特征在于，所述分別對所述第一路傳輸光脈沖和第二路傳輸光脈沖進行相位解碼，包括：

將一路傳輸光脈沖分束為兩路子傳輸光脈沖，并將分束后的兩路子傳輸光脈沖合束為兩路子輸出光脈沖；

其中，在對一路傳輸光脈沖進行相位解碼的過程中，控制光脈沖的偏振態，以使在合束為兩路子輸出光脈沖之前的兩路子傳輸光脈沖的偏振態相同。

3.一種相位解碼裝置，其特征在于，所述裝置包括：偏振分束器、兩個相位解碼器、以及一個或兩個偏振合束器；

所述偏振分束器，用于將入射的一路輸入光脈沖偏振分束為第一路傳輸光脈沖和第二路傳輸光脈沖；

所述兩個相位解碼器，用于分別對所述第一路傳輸光脈沖和第二路傳輸光脈沖進行相位解碼，且每路傳輸光脈沖在相位解碼后均得到兩路子輸出光脈沖；

所述偏振合束器，用于將第一路傳輸光脈沖在相位解碼后的任一路子輸出光脈沖與第二路傳輸光脈沖在相位解碼后的任一路子輸出光脈沖偏振合束為一路輸出光脈沖；

在偏振分束至偏振合束的過程中，控制光脈沖的偏振態，以使偏振合束時的兩路子輸出光脈沖的偏振態相互正交；所述控制光脈沖的偏振態，包括：

通過使用偏振保持型器件，維持光脈沖的偏振態始終保持不變；或者，光脈沖的偏振態經過已知的調制。

4.根據權利要求3所述的相位解碼裝置，其特征在于，所述相位解碼器，具體用于：

將一路傳輸光脈沖分束為兩路子傳輸光脈沖，并將分束后的兩路子傳輸光脈沖合束為兩路子輸出光脈沖。

5.根據權利要求3所述的相位解碼裝置，其特征在于，所述偏振分束器、所述相位解碼器、所述偏振合束器、以及傳導光使用的分立器件和波導器件均為偏振控制型器件，以對光脈沖的偏振態進行控制，使得在合束為兩路子輸出光脈沖之前的兩路子傳輸光脈沖的偏振態相同。

6.根據權利要求3至5中任一項所述的相位解碼裝置，其特征在于，所述偏振分束器、所述相位解碼器、所述偏振合束器、以及傳導光使用的分立器件和波導器件均為偏振保持型器件，以維持光脈沖的偏振態保持不變。

7.根據權利要求3所述的相位解碼裝置，其特征在于，所述兩個相位解碼器調制的相位一致。

8.根據權利要求3所述的相位解碼裝置，其特征在于，所述兩個相位解碼器采用不等臂馬赫-曾德爾干涉環或不等臂邁克爾遜干涉環。

9.根據權利要求8所述的相位解碼裝置，其特征在于，當所述兩個相位解碼器采用不等臂邁克爾遜干涉環且不等臂邁克爾遜干涉環的輸入端口和輸出端口為同一端口時，所述偏振合束器與所述偏振分束器為同一器件，此時，所述裝置還包括：光環形器；

所述光環形器，位于所述偏振分束器前端；所述光環形器的第一端口輸入的光脈沖從所述光環形器的第二端口輸出至所述偏振分束器；從所述偏振分束器輸出至所述光環形器的第二端口的光脈沖從所述光環形器的第三端口輸出。