[發明專利]基于相位調制QKD偏振態制備裝置和方法

有效

• 申請號: 201811209350.3
• 申請日: 2018-10-17
• 公開（公告）號: CN110620744B
• 公開（公告）日: 2023-01-10
• 發明（設計）人: 湯艷琳;許穆嵐;李東東
• 申請（專利權）人: 科大國盾量子技術股份有限公司
• 主分類號: H04L27/20
• 分類號: H04L27/20;H04L9/08;H04B10/556;H04B10/61
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 李婷婷;王寶筠

1.一種基于相位調制QKD偏振態制備裝置，包括：

光源模塊，用于產生信號光；

等臂干涉儀，所述等臂干涉儀包括第一臂和第二臂，以及位于所述第一臂或所述第二臂中的相位調制器，和位于所述第一臂或所述第二臂中的移相器；

所述等臂干涉儀接收所述信號光，并輸出QKD偏振態；

其特征在于，還包括：

光電檢測模塊，用于檢測所述等臂干涉儀的干涉現象，并輸出干涉信號；

相位調節模塊，用于根據所述干涉信號，對所述等臂干涉儀的相位進行調節，以調制所述QKD偏振態。

2.根據權利要求1所述的基于相位調制QKD偏振態制備裝置，其特征在于，所述相位調節模塊為相位反饋模塊；

所述相位反饋模塊與所述移相器相連；

所述相位反饋模塊根據所述干涉信號，對所述移相器上加載的電壓進行調節，以使所述等臂干涉儀的第一臂和第二臂的相位差為零或2π的整數倍。

3.根據權利要求1所述的基于相位調制QKD偏振態制備裝置，其特征在于，所述相位調節模塊為相位校準模塊；所述相位校準模塊與所述相位調制器相連；

所述相位校準模塊根據所述干涉信號，對所述相位調制器上施加的標稱調制電壓進行微調，進而得到校準后的相位調制電壓，加載在所述相位調制器上，對所述等臂干涉儀進行相位穩定。

4.根據權利要求1所述的基于相位調制QKD偏振態制備裝置，其特征在于，所述相位調節模塊包括相位校準模塊和相位反饋模塊；所述相位校準模塊與所述等臂干涉儀中的相位調制器相連；

所述相位校準模塊根據所述干涉信號，對所述相位調制器上施加的標稱調制電壓進行微調，進而得到校準后的相位調制電壓，加載在所述相位調制器上，對所述等臂干涉儀進行相位穩定；

所述相位反饋模塊與所述等臂干涉儀中的移相器相連；

所述相位反饋模塊根據所述干涉信號，對所述移相器上加載的電壓進行調節，以使所述等臂干涉儀的第一臂和第二臂的相位差為零或2π的整數倍。

5.根據權利要求1-4任意一項所述的基于相位調制QKD偏振態制備裝置，其特征在于，所述光電檢測模塊包括一個光電管。

6.根據權利要求5所述的基于相位調制QKD偏振態制備裝置，其特征在于，所述光電檢測模塊還包括偏振控制器和偏振分束器；

所述偏振控制器、偏振分束器和所述光電管沿光束傳輸方向依次設置。

7.根據權利要求1-4任意一項所述的基于相位調制QKD偏振態制備裝置，其特征在于，所述光電檢測模塊包括第一光電管和第二光電管。

8.根據權利要求7所述的基于相位調制QKD偏振態制備裝置，其特征在于，所述光電檢測模塊還包括偏振控制器和偏振分束器；

其中，所述偏振控制器接收由所述等臂干涉儀接收并傳遞的調節光，所述調節光經過所述偏振控制器后注入所述偏振分束器，所述偏振分束器將所述調節光分束為透射光和反射光并輸出；

所述透射光輸出至所述第一光電管，經過所述第一光電管將透射光信號轉換為第一電信號；

所述反射光輸出至所述第二光電管，經過所述第二光電管將反射光信號轉換為第二電信號。

9.一種基于相位調制QKD偏振態制備方法，其特征在于，應用于權利要求1-8任意一項所述的基于相位調制QKD偏振態制備裝置中，所述QKD偏振態制備方法包括：

等臂干涉儀接收調節光的注入，所述等臂干涉儀包括第一臂和第二臂，以及相位調制器和移相器，所述相位調制器位于所述第一臂或所述第二臂中，所述移相器位于所述第一臂或所述第二臂中；

所述等臂干涉儀將所述調節光發送至光電檢測模塊；

所述光電檢測模塊接收所述調節光，得到干涉信號；

相位調節模塊接收所述干涉信號，對所述等臂干涉儀的相位進行調節，用于QKD偏振態制備。