[實用新型]一種偏振編碼標定系統

有效

• 申請號: 202121356285.4
• 申請日: 2021-06-17
• 公開（公告）號: CN215581195U
• 公開（公告）日: 2022-01-18
• 發明（設計）人: 張蘊川;張國偉;高天
• 申請（專利權）人: 北京中創為南京量子通信技術有限公司
• 主分類號: H04L9/08
• 分類號: H04L9/08;H04B10/516
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本實用新型公開了一種偏振編碼標定系統，涉及量子通信技術領域，所述系統包括偏振控制器、保偏環形器、偏振分束器、相位調制器、第一保偏分束器、第二保偏分束器、第一光路、第二光路、第三光路、第四光路、光電探測器；偏振分束器分別輸出于第一光路與第二光路，第一光路與第二光路輸入于第一保偏分束器，相位調制器設置于第一光路或第二光路，第一保偏分束器分別輸出于第三光路與第四光路，第三光路與第四光路輸入于第二保偏分束器，第二保偏分束器輸出于光電探測器，第一光路與第三光路的總長度等于第二光路與第四光路的總長度。本申請的技術方案可標定偏振編碼時相位調制單元的射頻電信號脈沖與光脈沖是否對齊。

技術領域

本申請涉及量子通信技術領域，具體涉及一種偏振編碼標定系統。

背景技術

量子密鑰分發是量子通信領域的核心研究內容之一，量子密鑰分發設備主要由發射機與接收機組成，分別對應量子編碼裝置與解碼裝置。目前發射機主流的編碼方案有偏振編碼、相位編碼和時間-相位編碼，其中，偏振編碼具有接收端插損低、成本低且結構簡單的優勢，為量子通信編碼方式研究的一大熱點。

偏振編碼系統是通過對薩格納克環形光路中的相位調制單元施加射頻電信號而完成各偏振態的編碼。具體地，在薩格納克環形光路中，通過施加一定量的射頻電信號給相位調制單元，相位調制單元會對其中相對的兩束光脈沖中的一束進行相位調制，則薩格納克環形光路最后輸出的光脈沖就會產生不同的偏振態。經理論和實驗驗證，只需將薩格納克環形光路中兩束光脈沖的相位差分別調制到0、π/2、π、3π/2即可對應地產生45度線偏振光、右旋圓偏振光、135度線偏振光以及左旋圓偏振光，以此用于量子通信偏振編碼。

在向相位調制單元施加與光脈沖頻率相同的射頻電信號時，施加的射頻電信號脈沖需要與待相位調制的光脈沖對齊，倘若沒有對齊，則不能準確地調節待相位調制光脈沖的相位，最終會導致偏振編碼不精確，此外，系統工作時施加的射頻電信號存在抖動漂移的現象，一旦射頻電信號抖動漂移將會導致其無法與待相位調制的光脈沖對齊，進而也會導致偏振編碼不精確。

實用新型內容

為了克服現有技術的上述缺陷，本實用新型實施例所要解決的技術問題是提供了一種偏振編碼標定系統，能夠及時標定相位調制單元上施加的射頻電信號脈沖與待相位調制的光脈沖是否對齊，以便在沒有對齊的情況下可以及時地進行調整，進而實現精確地偏振編碼。

本實用新型實施例的具體技術方案是：

一種偏振編碼標定系統，包括偏振控制器、保偏環形器、偏振分束器、相位調制器、第一保偏分束器、第二保偏分束器、第一光路、第二光路、第三光路、第四光路、光電探測器；所述保偏環形器串聯于所述偏振控制器與所述偏振分束器之間，所述偏振分束器的兩個輸出端分別連接于所述第一光路與所述第二光路，所述相位調制器設置于所述第一光路與所述第二光路中的任意一條光路，所述第一保偏分束器的兩個輸入端分別連接于所述第一光路與所述第二光路，所述第一保偏分束器的兩個輸出端分別連接于所述第三光路與所述第四光路，所述第二保偏分束器的兩個輸入端分別連接于所述第三光路與所述第四光路，所述光電探測器連接于所述第二保偏分束器的輸出端；所述第一光路與所述第三光路的總長度等于所述第二光路與所述第四光路的總長度。

優選地，所述第一保偏分束器含有兩個輸入端與兩個輸出端，所述第一保偏分束器的分光比為50:50。

優選地，所述第二保偏分束器含有兩個輸入端與一個輸出端，所述第二保偏分束器的分光比為50:50。

優選地，所述第一光路的長度等于所述第二光路的長度，所述第三光路的長度等于所述第四光路的長度。

優選地，所述保偏環形器包括第一端口、第二端口、第三端口，所述偏振控制器連接于所述第一端口，所述偏振分束器連接于所述第二端口。

優選地，所述偏振控制器為三環控制器。