[发明专利]一种快速偏振反馈补偿装置及复杂信道量子密钥分发系统

权利要求书

1.一种快速偏振反馈补偿装置，其特征在于，包括发送方偏振参考光制备模块、发送方波分复用装置、电偏振控制器、接收方波分复用装置、接收方偏振检测模块，以及反馈控制装置；

发送方偏振参考光制备模块连接到发送方波分复用装置，发送方波分复用装置通过量子信道连接电偏振控制器，电偏振控制器输出端连接接收方波分复用装置，接收方波分复用装置的输出端连接接收方偏振检测模块，接收方偏振检测模块中的探测器通过反馈控制装置连接到电偏振控制器；

发送方偏振参考光制备模块用于制备固定延时、45°夹角的两个非正交线偏振参考光，接收方偏振检测模块用于接收和反馈补偿两个非正交线偏振参考光，接收端通过对参考光的偏振态进行计数探测并以此作为反馈依据实时调节接收端电偏振控制器，恢复信号光的偏振态。

2.根据权利要求1所述的一种快速偏振反馈补偿装置，其特征在于，所述发送方偏振参考光制备模块包括分布反馈式激光器、保偏可调衰减器、第一50:50保偏分束器、固定偏振光纤，以及第一45°保偏偏振分束器；

其中所述分布反馈式激光器的输出端连接至保偏可调衰减器输入端，保偏可调衰减器输出端连接到第一50:50保偏分束器的输入端，第一50:50保偏分束器的输出端分别连接固定偏振光纤以及第一45°保偏偏振分束器，固定偏振光纤输出端连接到第一45°保偏偏振分束器；

第一45°保偏偏振分束器的输出端连接到发送方波分复用装置。

3.根据权利要求2所述的一种快速偏振反馈补偿装置，其特征在于，所述接收方偏振检测模块包括第二90:10分束器、第三50:50的45°保偏分束器、第二90°保偏偏振分束器、第三90°保偏偏振分束器，以及第零探测器、第一探测器、第二探测器、第三探测器、第四探测器；

第二90:10分束器的输出90％能量的一端连接到第三50:50的45°保偏分束器，输出10％能量的一端连接到第四探测器，第三50:50的45°保偏分束器的输出端分别连接第二90°保偏偏振分束器和第三90°保偏偏振分束器，第二90°保偏偏振分束器输出端分别接第零探测器、第一探测器，第三90°保偏偏振分束器输出端分别接第二探测器和第三探测器；

第零探测器、第一探测器、第二探测器、第三探测器的输出端通过反馈控制装置连接到电偏振控制器。

4.根据权利要求3所述的一种快速偏振反馈补偿装置，其特征在于，快速偏振反馈的过程包括：

发送方偏振参考光制备过程：由分布反馈式激光器产生的一定周期参考光，根据接收方功率检测值，利用保偏可调衰减器实时、自动调整参考光至合适水平，经过第一50:50保偏分束器分束成两路光，其中一路经过固定偏振光纤延时，在时序上能够区别两个非正交态线偏振光，另一路光直接进入第一45°保偏偏振分束器，最后经过第一45°保偏偏振分束器将两路光进行合束；

量子信道传输过程：合束以后的两路光利用发送方波分复用装置复用至量子信道，量子信道经过电偏振控制器后，利用接收方波分复用装置解复用分离出偏振参考光；

接收方偏振参考光检测过程：发送方制备两路参考光时域上相对独立，两路光以固定延时差分别到达接收方，由第二90:10分束器分束10％的能量直接到达第四探测器，到达第四探测器的光作为整个偏振反馈补偿装置的同步参考时钟信号；另一部分能量经第三50:50的45°保偏分束器分成等强度的两路光，分别经第二90°保偏偏振分束器和第三90°保偏偏振分束器分束成四路至对应的四路探测器；

反馈补偿的过程：通过第零探测器与第一探测器的光强计数比，以及第二探测器与第三探测器的光强计数比来判断链路变化情况，任一组比值低于设定阈值时，通过反馈控制装置对电偏振控制器进行电压控制信号下发，保证两组计数比维稳在设定阈值之上。

5.根据权利要求1至4任一项所述的一种快速偏振反馈补偿装置，其特征在于，所述电偏振控制器采用的是六轴电偏振控制器。