[发明专利]量子密钥分发时间比特-相位解码方法和装置及相应系统

权利要求书

1.一种基于偏振正交旋转反射的量子密钥分发时间比特-相位解码方法，其特征在于，所述方法包括：

将入射的任意偏振态的一路输入光脉冲分束为第一路光脉冲和第二路光脉冲；以及

按照量子密钥分发协议，对所述第一路光脉冲进行相位解码并对所述第二路光脉冲进行时间比特解码，

其中，对所述第一路光脉冲进行相位解码包括：

将所述第一路光脉冲经分束器分束为两路子光脉冲；以及

分别沿两条子光路传输所述两路子光脉冲，并将所述两路子光脉冲进行相对延时后分别经两个反射装置反射回所述分束器以由所述分束器合束输出，其中，对于所述两路子光脉冲中的每一路子光脉冲：

该路子光脉冲经所述两个反射装置中的相应反射装置反射时该路子光脉冲的两个正交偏振态作偏振正交旋转反射，使得经由所述相应反射装置的反射后，该路子光脉冲的每个正交偏振态变换成与其正交的偏振态，

其中对分束前的所述输入光脉冲按照量子密钥分发协议进行相位调制，或者在所述第一路光脉冲分束之前，对所述第一路光脉冲按照量子密钥分发协议进行相位调制，或者在所述第一路光脉冲分束至合束的过程中，对在所述两条子光路上传输的所述两路子光脉冲中至少之一按照量子密钥分发协议进行相位调制。

2.根据权利要求1所述的基于偏振正交旋转反射的量子密钥分发时间比特-相位解码方法，其特征在于，所述两个反射装置为圆偏振正交旋转反射装置。

3.根据权利要求2所述的基于偏振正交旋转反射的量子密钥分发时间比特-相位解码方法，其特征在于，所述两个反射装置各包括反射镜。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的基于偏振正交旋转反射的量子密钥分发时间比特-相位解码方法，其特征在于，所述分束器是圆保偏分束器。

5.根据权利要求1所述的基于偏振正交旋转反射的量子密钥分发时间比特-相位解码方法，其特征在于，所述两个反射装置为线偏振正交旋转反射装置。

6.根据权利要求5所述的基于偏振正交旋转反射的量子密钥分发时间比特-相位解码方法，其特征在于，所述两个反射装置各包括反射镜和四分之一波片，所述反射镜在所述四分之一波片后端与所述四分之一波片一体地形成，其中所述两路子光脉冲各自的两个正交偏振态之一的极化方向与所述四分之一波片的快轴或慢轴的夹角为45度。

7.根据权利要求1或5或6所述的基于偏振正交旋转反射的量子密钥分发时间比特-相位解码方法，其特征在于，所述分束器是线保偏分束器。

8.根据权利要求1所述的基于偏振正交旋转反射的量子密钥分发时间比特-相位解码方法，其特征在于，所述两个反射装置为椭圆偏振正交旋转反射装置。

9.根据权利要求1或8所述的基于偏振正交旋转反射的量子密钥分发时间比特-相位解码方法，其特征在于，所述分束器是椭圆保偏分束器。

10.根据权利要求1至9中任一项所述的基于偏振正交旋转反射的量子密钥分发时间比特-相位解码方法，其特征在于，对于所述两路子光脉冲中的每一路子光脉冲：

保持该路子光脉冲的两个正交偏振态在所述分束器分束至所述相应反射装置反射期间保持不变，且在所述相应反射装置反射至所述分束器合束期间保持不变。

11.根据权利要求1所述的基于偏振正交旋转反射的量子密钥分发时间比特-相位解码方法，其特征在于，所述两个反射装置各包括90度旋转法拉第反射镜，所述分束器是保偏分束器或非保偏分束器。

12.根据权利要求1所述的基于偏振正交旋转反射的量子密钥分发时间比特-相位解码方法，其特征在于，对所述第二路光脉冲进行时间比特解码包括：

将所述第二路光脉冲直接输出用于探测；或者

将所述第二路光脉冲分束后输出用于探测。