[發明專利]一種量子密鑰的相位調制系統、量子密鑰分發系統及方法

有效

• 申請號: 202110763049.2
• 申請日: 2021-07-06
• 公開（公告）號: CN113507361B
• 公開（公告）日: 2023-05-26
• 發明（設計）人: 馮寶;趙高峰;劉金鎖;呂超;卞宇翔;張天兵;胡倩倩;賈瑋;張強強;完顏紹澎;朱雪陽;李洋;張立武;汪曉巖;樊強;胡陽;張影;龔亮亮;馬亞妮
• 申請（專利權）人: 南京南瑞信息通信科技有限公司
• 主分類號: H04L9/08
• 分類號: H04L9/08;H04B10/50;H04B10/508;H04B10/516;H04B10/548;G02F1/01
• 代理公司: 南京縱橫知識產權代理有限公司 32224
• 代理人: 張賞

1.一種量子密鑰的相位調制系統，其特征在于，所述量子密鑰的相位調制系統包括發送端和接收端；

所述發送端包括激光器，偏振控制器，第一環形器，第一偏振分束器，第一法拉第鏡，第二法拉第鏡，第一半波片以及發送端薩格納克環結構；

所述偏振控制器的輸入端連接激光器的輸出端，偏振控制器的輸出端連接第一環形器的第一端口；

所述第一環形器的第二端口連接第一偏振分束器的第一端口；

所述第一偏振分束器的第二端口與第一法拉第鏡連接，第一偏振分束器的第三端口與第二法拉第鏡連接，第一偏振分束器的第四端口通過第一半波片與發送端薩格納克環結構連接；

所述接收端包括第二環形器，第三偏振分束器，第四偏振分束器，第三法拉第鏡，第四法拉第鏡，第二半波片，第三半波片及接收端薩格納克環結構；

所述第二環形器的第一端口連接第一環形器的第三端口，第二環形器的第二端口經第二半波片與第三偏振分束器的第一端口連接；

所述第三偏振分束器的第二端口與第一探測器連接，第三偏振分束器的第三端口與第二探測器連接；

所述第二環形器的第三端口連接第四偏振分束器的第一端口；

所述第四偏振分束器的第二端口與第三法拉第鏡連接，第四偏振分束器的第三端口與第四法拉第鏡連接，第四偏振分束器的第四端口經第三半波片與接收端薩格納克環結構連接。

2.根據權利要求1所述的一種量子密鑰的相位調制系統，其特征在于，所述發送端和接收端之間通過光纖信道連接。

3.根據權利要求1所述的一種量子密鑰的相位調制系統，其特征在于，所述接收端還包括第一探測器和第二探測器，所述第一探測器和第二探測器用于探測第三偏振分束器分出偏振光。

4.根據權利要求1所述的一種量子密鑰的相位調制系統，其特征在于，所述發送端薩格納克環結構包括：第二偏振分束器，第一法拉第旋轉器和第一相位調制器，三者依次相連構成環形。

5.根據權利要求4所述的一種量子密鑰的相位調制系統，其特征在于，所述第一法拉第旋轉器為90°法拉第旋轉器。

6.根據權利要求1所述的一種量子密鑰的相位調制系統，其特征在于，所述接收端薩格納克環結構包括：第五偏振分束器，第二法拉第旋轉器和第二相位調制器，三者依次相連構成環形。

7.根據權利要求6所述的一種量子密鑰的相位調制系統，其特征在于，所述第二法拉第旋轉器為90°法拉第旋轉器。

8.一種量子密鑰分發系統，其特征在于，包括權利要求1至7任意一項所述的相位調制系統。

9.一種量子密鑰的相位調制方法，其特征在于，包括：

輸入光脈沖經過偏振控制器調整為線偏振光；

線偏振光經第一環形器進入第一偏振分束器，被分為第一透射分量和第一反射分量；

第一透射分量和第一反射分量分別經第一法拉第鏡、第二法拉第鏡和發送端薩格納克環結構調整后同時返回第一偏振分束器；

同時進入第一偏振分束器的兩束光脈沖合束后由第一環行器輸出；

第一環行器輸出的光脈沖經第二環形器進入第四偏振分束器，被分為第四透射分量和第四反射分量；

第四透射分量和第四反射分量分別經第三法拉第鏡、第四法拉第鏡和接收端薩格納克環結構調整后同時返回第四偏振分束器；

同時進入第四偏振分束器的兩束光脈沖合束后由第二環行器輸出，

第二環行器輸出的光脈沖經第二半波片選基后，再經第三偏振分束器分出偏振方向正交的兩組基。

10.根據權利要求9所述的一種量子密鑰的相位調制方法，其特征在于，所述輸入光脈沖經過偏振控制器調整為45°線偏振光。