[发明专利]光的接收和生成

说明书

光输入被一种结构分成多个光输出，所述结构包括：被配置为将所述光输入分成第一部分和第二部分的第一分束器；被配置为从所述第一部分提供第一偏振部分和第二偏振部分的第一偏振分束器，其中所述第一偏振部分用于提供第一输出，并且所述第二偏振部分用于提供第二输出；被配置为改变在所述第二部分中的光的偏振的至少一个偏振改变器件；以及被配置为接收由相应的至少一个偏振改变器件改变的光并且从其提供至少一个第三偏振部分用于提供至少一个第三输出的至少一个第二偏振分束器。可以基于类似原理反向生成光输出。

技术领域

本公开涉及通过光学结构的光的接收和/或生成。

背景技术

可将光接收和/或生成光学结构用于各种目的。例如，可将这种结构用于量子加密，以及更具体地，用于经由光学通道的量子密钥分配(QKD)。其他用法的可能实例包括椭圆偏振术(ellipsometry)和偏振成像。

可以使用集成光子平台来提供紧凑型光接收器和/或发射器结构，例如紧凑型QKD接收器。然而，这要求将光输入耦合到单模波导中。这会相当困难，并且具有其自身有限的大规模地商业利用量子加密，举例来说，用于通讯设备间的安全通信。如果接收器和发送器的至少一个用于移动自由空间通信，情况尤其如此。

要注意，本文所讨论的问题不限于任何特定通信环境和设备，而是可以发生在基于量子加密使通信安全的任何环境中。

本发明实施例旨在解决上述问题中的一个或数个。

发明内容

根据实施例，提供了一种用于将光输入分成多个光输出的设备，所述设备包括：被配置为将所述光输入分成第一部分和第二部分的第一分束器；被配置为从所述第一部分提供第一偏振部分和第二偏振部分的第一偏振分束器，其中所述第一偏振部分用于提供第一输出，并且所述第二偏振部分用于提供第二输出；被配置为改变在所述第二部分中的光的偏振的至少一个偏振改变器件；以及被配置为接收由相应的至少一个偏振改变器件改变的光并且从其提供至少一个第三偏振部分用于提供至少一个第三输出的至少一个第二偏振分束器。

根据另一实施例，提供了一种用于将光分成多个光输出的方法，所述方法包括：将光输入分成第一部分和第二部分；将所述第一部分分成第一偏振部分和第二偏振部分以提供第一输出和第二输出；改变在所述第二部分中的光的至少一次偏振；以及通过至少一个第二偏振分束器将具有改变的偏振的光分成至少一个第三偏振部分，以提供至少一个第三输出。

根据更具体的方面，所述至少一个第二偏振分束器提供至少一个第四输出。所述设备可以包括至少一个光偏转器件，所述至少一个光偏转器件被配置为将在由所述第一偏振分束器产生的所述第二偏振部分和由所述至少一个第二偏振分束器产生的至少一个第四偏振部分中的光定向为在所述设备的所述相应输出处与所述第一偏振部分平行。所述至少一个偏振改变器件可以包括半波片和/或四分之一波片。

根据一方面，提供了第一偏振改变器件、被配置为提供不同的偏振改变的第二偏振改变器件、被配置为将所述第二部分进一步分成第三部分和第四部分并且将所述第三部分投射到第二偏振分束器中以及将所述第四部分投射到所述第二偏振改变器件中的第二分束器。所述第二偏振分束器被配置为从传播通过所述第一偏振改变器件的光提供第三输出和第四输出。第三偏振分束器被配置为接收由所述第二偏振改变器件改变的光并且提供第五输出和第六输出。

所述设备可以包括以串行配置或并行配置来布置的至少两个偏振改变器件，用于改变在所述第二部分中的光的偏振。

还可以提供一种被配置为在所述多个输出处探测光的探测器设备。

根据实施例，提供了一种用于生成具有受控偏振的光的设备，所述设备包括至少三个光输入、反向操作以将来自相关联的光输入的偏振光组合和/或定向至其输出的偏振分束器、被配置为改变所述偏振中的至少一个的至少一个偏振改变器件、以及用于传播通过所述偏振分束器和所述至少一个偏振改变器件的光的输出。