[发明专利]一种基于快速偏振反馈的量子密钥分发系统

权利要求书

1.一种基于快速偏振反馈的量子密钥分发系统，其特征在于，所述系统包括设置在电力架空光缆两端的量子密钥分发发射装置和量子密钥分发接收装置；所述量子密钥分发发射装置包括通过单模光纤分别与光环行器相连的QKD发射端和快速偏振反馈接收端；所述量子密钥分发接收装置包括通过单模光纤分别与光环行器相连的QKD接收端和快速偏振反馈发射端；

所述QKD接收端用于接收量子密钥；所述快速偏振反馈发射端用于发射和调制线偏振光；所述QKD发射端用于发射所述量子密钥；所述快速偏振反馈接收端用于接收和解调所述线偏振光。

2.如权利要求1所述的一种基于快速偏振反馈的量子密钥分发系统，其特征在于，所述量子密钥分发发射装置的光环行器通过所述单模光纤与所述电力架空光缆相连；所述量子密钥分发接收装置的光环行器通过单模光纤与电控偏振控制器相连；所述快速偏振反馈接收端通过反馈回路与所述电控偏振控制器相连；所述电控偏振控制器通过单模光纤与所述电力架空光缆相连；

所述电控偏振控制器依据所述快速偏振反馈接收端输出的偏振参考光测试数据反馈补偿所述电力架空光缆中的所述线偏振光。

3.如权利要求1所述的一种基于快速偏振反馈的量子密钥分发系统，其特征在于，所述快速偏振反馈接收端通过激光器输出的线偏振光作为偏振反馈参考光，所述线偏振光的偏振度为1。

4.如权利要求2所述的一种基于快速偏振反馈的量子密钥分发系统，其特征在于，所述电控偏振控制器为压电陶瓷挤压光纤型偏振控制器；所述电控偏振控制器包括依次设置在光纤传输方向上的0°压电陶瓷挤压件、45°压电陶瓷挤压件和0°压电陶瓷挤压件。

5.如权利要求2所述的一种基于快速偏振反馈的量子密钥分发系统，其特征在于，所述电控偏振控制器的偏振反馈控制方法为：

步骤1：依据所述偏振参考光测试数据设置电控偏振控制器挤压轴的偏压值，量子密钥传输信号的入射偏振态依据所述偏压值改变传输方向；所述偏压值不超过所述电控偏振控制器挤压轴的驱动电压；

步骤2：获取单光子探测器的光子计数值C_r；

步骤3：将所述光子计数值C_r与阈值C_th进行比较；若C_r≥C_th，则返回步骤1设置另一个所述电控偏振控制器挤压轴的偏压值，执行步骤2；若C_r＜C_th，则结束偏振反馈控制。

6.如权利要求5所述的一种基于快速偏振反馈的量子密钥分发系统，其特征在于，所述电控偏振控制器挤压轴包括0°挤压轴、45°挤压轴和0°挤压轴；依次增加三个所述电控偏振控制器挤压轴的偏压值，从而获得满足C_r＜C_th的所述偏压值，所述入射偏振态依据所述偏压值改变传输方向。