[發明專利]基于90度熔接相差控制的直流調制量子密鑰分發相位解碼方法、裝置及系統

有效

• 申請號: 201811267679.5
• 申請日: 2018-10-29
• 公開（公告）號: CN109120404B
• 公開（公告）日: 2023-07-14
• 發明（設計）人: 許華醒
• 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;H04B10/524;H04B10/532;H04B10/556
• 代理公司: 北京匯知杰知識產權代理有限公司 11587
• 代理人: 董江虹;李潔

1.一種基于90度熔接相差控制的直流調制量子密鑰分發相位解碼方法，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分束為第一路光脈沖和第二路光脈沖；以及

分別對所述第一路光脈沖和第二路光脈沖按照量子密鑰分發協議進行相位解碼，

其中，分別對所述第一路光脈沖和第二路光脈沖按照量子密鑰分發協議進行相位解碼包括：

對于所述第一路光脈沖和第二路光脈沖中的每一路光脈沖，

將該路光脈沖分束為兩路子光脈沖；以及

分別在兩條子光路上傳輸所述兩路子光脈沖，并將所述兩路子光脈沖作相對延時后合束輸出，所述兩條子光路中的至少一條子光路包括至少兩段保偏光纖，

其中，在所述兩條子光路中的所述至少一條子光路中包含至少一個90度熔接點，所述90度熔接點是通過以下方式形成的：將所述至少一條子光路中的兩段保偏光纖相對旋轉90度，使得一段保偏光纖的慢軸與另一段保偏光纖的快軸對準熔接，并且

其中，控制該路光脈沖的兩個正交偏振態中的一個偏振態在分束至合束的過程中經所述兩條子光路傳輸的相位差與另一個偏振態經所述兩條子光路傳輸的相位差，使得兩個相位差相差2π的整數倍，

其中，在分別對所述第一路光脈沖和第二路光脈沖按照量子密鑰分發協議進行相位解碼的過程中：

在分束至合束的過程中，對所述第一路光脈沖分束得到的兩路子光脈沖中至少一路子光脈沖按照量子密鑰分發協議進行直流相位調制，和/或對所述第二路光脈沖分束得到的兩路子光脈沖中至少一路子光脈沖按照量子密鑰分發協議進行直流相位調制。

2.根據權利要求1所述的基于90度熔接相差控制的直流調制量子密鑰分發相位解碼方法，其特征在于，對于所述第一路光脈沖和第二路光脈沖中的每一路光脈沖：

用于傳輸該路光脈沖分束得到的兩路子光脈沖的所述兩條子光路包括對于該路光脈沖的兩個正交偏振態存在雙折射的光路，和/或在其上具有對于該路光脈沖的兩個正交偏振態存在雙折射的光器件，其中所述控制該路光脈沖的兩個正交偏振態中的一個偏振態在分束至合束的過程中經所述兩條子光路傳輸的相位差與另一個偏振態經所述兩條子光路傳輸的相位差，使得兩個相位差相差2π的整數倍包括：

分別保持這兩個正交偏振態各自在分束至合束的過程中在所述兩條子光路上傳輸時偏振態不變；以及

調整存在雙折射的光路的長度和/或存在雙折射的光器件的雙折射大小，使得這兩個正交偏振態中的一個偏振態在分束至合束的過程中經所述兩條子光路傳輸的相位差與另一個偏振態經所述兩條子光路傳輸的相位差相差2π的整數倍。

3.根據權利要求1或2所述的基于90度熔接相差控制的直流調制量子密鑰分發相位解碼方法，其特征在于，所述控制該路光脈沖的兩個正交偏振態中的一個偏振態在分束至合束的過程中經所述兩條子光路傳輸的相位差與另一個偏振態經所述兩條子光路傳輸的相位差，使得兩個相位差相差2π的整數倍，包括：

控制所述保偏光纖的一個本征偏振態在所述兩條子光路中的一條子光路上傳輸時經保偏光纖快軸傳輸的距離和經慢軸傳輸的距離之差、以及該本征偏振態在所述兩條子光路中的另一條子光路上傳輸時經保偏光纖快軸傳輸的距離和經慢軸傳輸的距離之差，使得兩個距離之差相差保偏光纖拍長的整數倍。

4.根據權利要求1所述的基于90度熔接相差控制的直流調制量子密鑰分發相位解碼方法，其特征在于，所述控制該路光脈沖的兩個正交偏振態中的一個偏振態在分束至合束的過程中經所述兩條子光路傳輸的相位差與另一個偏振態經所述兩條子光路傳輸的相位差，使得兩個相位差相差2π的整數倍，包括：

所述兩條子光路均包含一個90度熔接點，且每個熔接點位于所在子光路的中點。

5.根據權利要求1所述的基于90度熔接相差控制的直流調制量子密鑰分發相位解碼方法，其特征在于，對于所述第一路光脈沖和第二路光脈沖中的每一路光脈沖：

在用于對該路光脈沖分束得到的兩路子光脈沖進行傳輸的所述兩條子光路中的至少一條子光路上配置保偏光纖拉伸器和/或雙折射相位調制器，其中通過所述保偏光纖拉伸器和/或所述雙折射相位調制器調整該路光脈沖的兩個正交偏振態中的一個偏振態在分束至合束的過程中經所述兩條子光路傳輸的相位差與另一個偏振態經所述兩條子光路傳輸的相位差之差。