[發明專利]相位解碼方法、相位解碼接收裝置和量子密鑰分發系統

在審

• 申請號: 201810791479.3
• 申請日: 2018-07-18
• 公開（公告）號: CN108650091A
• 公開（公告）日: 2018-10-12
• 發明（設計）人: 許華醒;程旭升;莫小范
• 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;H04B10/70
• 代理公司: 北京匯知杰知識產權代理事務所(普通合伙) 11587
• 代理人: 李潔;董江虹

1.一種相位解碼方法，其特征在于，所述方法包括：

將入射的任意偏振態的一路輸入光脈沖偏振分束為偏振態相互正交的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，且將所述第一路傳輸光脈沖和第二路傳輸光脈沖中的每一路傳輸光脈沖在相位解碼后經與其相關聯的兩條子光路輸出；以及

將來自與所述第一路傳輸光脈沖相關聯的兩條子光路中的一條子光路的輸出光脈沖直接輸出到一個第一單光子探測器進行探測，并將來自與所述第二路傳輸光脈沖相關聯的兩條子光路中的一條子光路的輸出光脈沖直接輸出到一個第二單光子探測器進行探測。

2.根據權利要求1所述的相位解碼方法，其特征在于，所述方法還包括：

將來自與所述第一路傳輸光脈沖相關聯的兩條子光路中的另一條子光路的輸出光脈沖直接輸出到一個第三單光子探測器進行探測，并將來自與所述第二路傳輸光脈沖相關聯的兩條子光路中的另一條子光路的輸出光脈沖直接輸出到一個第四單光子探測器進行探測。

3.根據權利要求1或2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：

對于所述第一路傳輸光脈沖和第二路傳輸光脈沖中的每一路傳輸光脈沖，采用不等臂馬赫-曾德爾干涉儀或不等臂邁克爾遜干涉儀對其進行相位解碼。

4.根據權利要求1所述的相位解碼方法，其特征在于，在偏振分束至將每一路傳輸光脈沖進行相位解碼并將其在相位解碼后輸出的過程中，使用偏振保持型器件，維持各光脈沖的偏振態保持不變。

5.一種相位解碼接收裝置，其特征在于，所述相位解碼接收裝置包括：偏振分束器、第一相位解碼器、第二相位解碼器、第一單光子探測器和第二單光子探測器，其中

所述偏振分束器用于將入射的任意偏振態的一路輸入光脈沖偏振分束為偏振態相互正交的第一路傳輸光脈沖和第二路傳輸光脈沖；

所述第一相位解碼器用于對所述第一路傳輸光脈沖進行相位解碼，且將所述第一路傳輸光脈沖在相位解碼后經與其相關聯的兩條第一子光路輸出；

所述第二相位解碼器用于對所述第二路傳輸光脈沖進行相位解碼，且將所述第二路傳輸光脈沖在相位解碼后經與其相關聯的兩條第二子光路輸出；

所述第一單光子探測器直接光耦合至所述兩條第一子光路中的一條第一子光路；

所述第二單光子探測器直接光耦合至所述兩條第二子光路中的一條第二子光路。

6.根據權利要求5所述的相位解碼接收裝置，其特征在于，所述相位解碼接收裝置還包括第三單光子探測器和第四單光子探測器，其中

所述第三單光子探測器直接光耦合至所述兩條第一子光路中的另一條第一子光路；

所述第四單光子探測器直接光耦合至所述兩條第二子光路中的另一條第二子光路。

7.根據權利要求5所述的相位解碼接收裝置，其特征在于，所述第一相位解碼器和第二相位解碼器調制的相位一致。

8.根據權利要求5所述的相位解碼接收裝置，其特征在于，所述第一相位解碼器和第二相位解碼器采用不等臂馬赫-曾德爾干涉儀或不等臂邁克爾遜干涉儀。

9.根據權利要求5至8中任一項所述的相位解碼接收裝置，其特征在于，所述偏振分束器、所述相位解碼器，以及相關聯的在其間傳導光使用的分立器件和波導器件均為偏振保持型器件。

10.一種量子密鑰分發系統，其特征在于，包括根據權利要求5～9中任一項所述的相位解碼接收裝置。

11.根據權利要求10所述的量子密鑰分發系統，其特征在于，還包括單光子源和光耦合至所述單光子源的相位編碼器，其中所述相位解碼接收裝置經量子信道耦合至所述相位編碼器。

12.根據權利要求11所述的量子密鑰分發系統，其特征在于，所述相位編碼器采用以下任意一種：不等臂馬赫-曾德爾干涉儀、不等臂邁克爾遜干涉儀、不等臂法拉第-邁克爾遜干涉儀。