[发明专利]用于量子密钥分发系统的偏振反馈装置

权利要求书

1.一种用于量子密钥分发系统的偏振反馈装置，其特征在于：使用双工QKD系统，配对的两台QKD装置包含一个发送端Alice和一个接收端Bob，其中第一台QKD装置的发送端产生的信号光和偏振参考光输出给第二台QKD装置的接收端，第二台QKD装置的发送端产生的信号光和偏振参考光输出给第一台QKD装置的接收端，偏振参考光和量子信号光分时发送，第一台QKD装置的发送端和第二台QKD装置的接收端配对成第一QKD链路，第二台QKD装置的发送端和第一台QKD装置的接收端配对成第二QKD链路，每台设备的第一QKD链路和第二QKD链路交会的位置设置有光环行器，第一台QKD装置的光环行器通过单模光纤连接第一EPC，第二台QKD装置的光环行器通过单模光纤连接第二EPC，第一EPC通过单模光纤连接光纤信道的一端，第二EPC通过单模光纤连接光纤信道的另一端，第一台QKD装置和第二台QKD装置的接收端分别通过反馈控制回路连接到对应的第一EPC和第二EPC；

当信号进入第一台或第二台QKD装置的接收端的单光子探测器时，相应的探测器开始计数，当QKD系统的密钥分发错误率大于预先设定数值时，系统进入偏振反馈工作阶段，调节第一台QKD装置和第二台QKD装置的接收端相应的单光子探测器工作在线性模式；调节第一台QKD装置和第二台QKD装置的发送端的可调光衰减器，使第一台QKD装置和第二台QKD装置的发送端同时发出特定偏振态的参考光，该参考光相对量子信号光为强光，其中，所述第一台QKD装置的发送端发出H光，同时，使得第二台QKD装置的发送端发出P光，或者，所述第一台QKD装置的发送端发出P光，同时，使得第二台QKD装置的发送端发出H光；第一台QKD装置和第二台QKD装置的接收端根据相应的单光子探测器的计数，计算光H/V对比度或者P/N对比度，并调节相应端的EPC直到光对比度达到设定的对比度为止；如果光对比度都满足要求，反馈控制结束，调节第一台QKD装置和第二台QKD装置的接收端相应的单光子探测器工作在雪崩模式，调节第一台QKD装置和第二台QKD装置的可调光衰减器，使第一台QKD装置和第二台QKD装置的发送端发出量子信号光，量子信号光是单光子量级的弱光，开始QKD工作。

2.根据权利要求1所述的用于量子密钥分发系统的偏振反馈装置，其特征在于，配对的两台QKD装置的结构相同。

3.根据权利要求2所述的用于量子密钥分发系统的偏振反馈装置，其特征在于，所述QKD装置包括EPC、光环行器、接收端、发送端、反馈控制回路、单模光纤，所述EPC的第一端通过单模光纤连接光纤信道的一端，所述EPC的第二端通过单模光纤连接光环行器的第一端口，所述光环行器的第二端口通过单模光纤连接接收端，所述光环行器的第三端口通过单模光纤连接发送端，所述接收端通过反馈控制回路连接EPC的第三端。

4.根据权利要求3所述的用于量子密钥分发系统的偏振反馈装置，其特征在于，所述EPC采用的是六轴电偏振控制器。

5.根据权利要求3所述的用于量子密钥分发系统的偏振反馈装置，其特征在于，所述EPC采用的是四轴电偏振控制器。

6.根据权利要求3所述的用于量子密钥分发系统的偏振反馈装置，其特征在于，所述EPC采用的是三轴电偏振控制器。

7.根据权利要求3所述的用于量子密钥分发系统的偏振反馈装置，其特征在于，所述接收端用于接收偏振参考光和量子信号光，包括保偏分束器BS、第一保偏偏振分束器PBS1、第二保偏偏振分束器PBS2，以及第一探测器D1、第二探测器D2、第三探测器D3、第四探测器D4，配对的另一台QKD装置的发送端发送过来的偏振参考光经过保偏分束器BS、第一保偏偏振分束器PBS1、第二保偏偏振分束器PBS2的分束，最后由第一探测器D1、第二探测器D2、第三探测器D3、第四探测器D4探测。

8.根据权利要求3所述的用于量子密钥分发系统的偏振反馈装置，其特征在于，所述发送端包括分布反馈式激光器以及可调光衰减器，分布反馈式激光器的输出端连接到可调光衰减器的输入端，可调光衰减器的输出端通过单模光纤连接到光环行器的第三端口。