[发明专利]用于实现六种偏振态编码的发送端、编码方法及量子通信系统

权利要求书

1.一种用于实现六种偏振态编码的发送端，其包括光源(1)、相位调制模块(2)和光路折返模块(3)，其中，

所述光源(1)用于提供待编码的信号光；

所述相位调制模块(2)包括第一相位调制单元(211)和偏振分束单元(212)，且被设置成：将所述待编码的信号光分成第一信号光分量和第二信号光分量，通过所述第一相位调制单元(211)在所述第一和第二信号光分量之间形成第一相位差θ₁，以及使所述第一和第二信号光分量发生干涉作用以输出第一干涉光信号；

所述光路折返模块(3)被设置用于接收所述第一干涉光信号并使所述第一干涉光信号折返，其中包括用于对所述第一干涉光信号进行相位调节的第二相位调节单元；并且

所述相位调制模块(2)接收折返的所述第一干涉光信号，且进一步设置成：使折返的所述第一干涉光信号发生干涉作用以形成第二干涉光信号，并使所述第二干涉光信号经所述偏振分束单元(212)输出；或者，将折返的所述第一干涉光信号分成第一和第二折返光信号分量，通过所述第一相位调制单元(211)在所述第一和第二折返光信号分量之间形成第二相位差θ₂，以及使所述第一和第二折返光信号分量经所述偏振分束单元(212)耦合输出。

2.如权利要求1所述的发送端，其中，所述相位调制模块(2)还包括分束单元(213)，且被进一步设置成：在所述第一相位差θ₁为第一预设值时分别经由所述分束单元(213)的两个输出端口输出两个所述第一干涉光信号，以及在所述第一相位差θ₁为第二预设值时仅经由所述分束单元(213)的两个输出端口中的一个输出所述第一干涉光信号；

所述光路折返模块(3)被进一步设置成：在所述第一相位差θ₁为所述第一预设值时，使两个所述第一干涉光信号之间的相位差发生相位差变化θ₃；以及

所述相位调制模块(2)还被进一步设置成：使折返且具有所述相位差变化θ₃的两个所述第一干涉光信号在所述分束单元(213)处发生干涉作用以形成所述第二干涉光信号；以及，在所述第一相位差θ₁为所述第二预设值时，使折返的所述第一干涉光信号在所述分束单元(213)处分成所述第一和第二折返光信号分量。

3.如权利要求1所述的发送端，其中，所述光路折返模块(3)还包括光学环路，并且所述第二相位调节单元包括相位调制器，其设于所述光学环路上且关于所述相位调制模块(2)的用于所述第一干涉光信号的两个输出端口具有不同的光程；或者，

所述光路折返模块(3)还包括两个反射单元，其分别连接所述相位调制模块(2)的用于所述第一干涉光信号的两个输出端口，并且所述第二相位调节单元包括相移器或相位调制器，其设置在所述两个反射单元中的至少一个中。

4.如权利要求2所述的发送端，其中，所述偏振分束单元(212)和所述分束单元(213)之间通过具有相同光程的第一光路和第二光路连接以形成等臂MZ干涉仪，且所述第一相位调制单元(211)设于所述第一光路和/或所述第二光路上。

5.如权利要求2所述的发送端，其中，所述偏振分束单元(212)包括偏振分束器。

6.如权利要求2所述的发送端，其中，所述分束单元(213)包括分束器。

7.如权利要求2所述的发送端，其中，所述第一相位调制单元(211)包括相位调制器。

8.如权利要求1所述的发送端，其还包括相位检测反馈模块，所述相位检测反馈模块包括分光单元、相位检测单元、相位反馈算法单元、相移器驱动单元及相移器。

9.如权利要求2所述的发送端，其中，所述第一预设值为π/2或3π/2，所述相位差变化θ₃为π/2。