[实用新型]基于偏振正交旋转的直流调制量子密钥分发时间比特-相位解码装置和系统

权利要求书

1.一种基于偏振正交旋转的直流调制量子密钥分发时间比特-相位解码装置，其特征在于，所述时间比特-相位解码装置包括：

前置分束器，被配置用于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，

与所述前置分束器光耦合的直流相位解码器，被配置用于对所述第一路光脉冲进行直流相位解码，

所述直流相位解码器包括第一分束器、第一合束器以及与所述第一分束器光耦合并与所述第一合束器光耦合的两条子光路，其中

所述第一分束器被配置用于将所述第一路光脉冲分束为两路子光脉冲；

所述两条子光路用于分别传输所述两路子光脉冲，并用于实现所述两路子光脉冲的相对延时；

所述第一合束器被配置用于将相对延时后的所述两路子光脉冲合束输出，

其中，在所述两条子光路中的所述至少一条子光路中包含至少一个偏振正交旋转装置，所述偏振正交旋转装置被配置用于将经其传输的一路子光脉冲的两个正交偏振态分别进行偏振正交旋转，使得经由该偏振正交旋转装置后，该一路子光脉冲的两个正交偏振态中的每个偏振态分别变换成与其正交的偏振态，并且

其中在所述直流相位解码器中，所述两条子光路及其上的光器件被构造成，控制该第一路光脉冲的两个正交偏振态中的一个偏振态在分束至合束的过程中经所述两条子光路传输的相位差与另一个偏振态经所述两条子光路传输的相位差使得两个相位差相差2π的整数倍，

其中所述直流相位解码器具有位于所述两条子光路中至少之一上的直流相位调制器，所述直流相位调制器被配置用于对经其所在的子光路传输的光脉冲按照量子密钥分发协议进行0度直流相位调制或180度直流相位调制，

其中所述前置分束器将所述第二路光脉冲输出用于进行时间比特解码。

2.根据权利要求1所述的基于偏振正交旋转的直流调制量子密钥分发时间比特-相位解码装置，其特征在于，所述两条子光路配置为保偏光纤光路，所述两条子光路及其上的光器件被进一步构造成，控制保偏光纤的一个本征偏振态在所述两条子光路中的一条子光路上传输时在该本征偏振态情形下传输的距离和在转换为该本征偏振态的正交偏振态情形下传输的距离的第一距离差、以及该本征偏振态在所述两条子光路中的另一条子光路上传输时在该本征偏振态情形下传输的距离和在转换为该本征偏振态的正交偏振态情形下传输的距离的第二距离差，使得第一距离差和第二距离差相差保偏光纤拍长的整数倍。

3.根据权利要求1或2所述的基于偏振正交旋转的直流调制量子密钥分发时间比特-相位解码装置，其特征在于，

所述两条子光路均包含一个偏振正交旋转装置，且每个偏振正交旋转装置位于所在子光路的中点。

4.根据权利要求1所述的基于偏振正交旋转的直流调制量子密钥分发时间比特-相位解码装置，其特征在于，所述偏振正交旋转装置为90度法拉第旋转器或者半波片。

5.根据权利要求1所述的基于偏振正交旋转的直流调制量子密钥分发时间比特-相位解码装置，其特征在于，所述直流相位解码器还包括：

位于所述两条子光路中的任一子光路上的保偏光纤拉伸器，所述保偏光纤拉伸器被配置用于调节其所在的光路的保偏光纤长度；和/或

位于所述两条子光路中的任一子光路上的双折射相位调制器，所述双折射相位调制器被配置用于对通过其的光脉冲的两个正交偏振态施加不同的可调的相位调制。

6.根据权利要求1所述的基于偏振正交旋转的直流调制量子密钥分发时间比特-相位解码装置，其特征在于，所述直流相位调制器为偏振无关相位调制器。