[发明专利]不等臂干涉仪的四相位电压精确测量装置的测量方法

说明书

本发明公开了一种不等臂干涉仪的四相位电压精确测量装置和测量方法，包括主控模块、激光器、光环形器、不等臂干涉仪、光学反射器、衰减器和探测器，所述主控模块分别与激光器和不等臂干涉仪电连接，所述激光器与探测器电连接，所述激光器与环形器的端口1通过光纤连接，所述环形器的端口2与不等臂干涉仪通过光纤连接，所述不等臂干涉仪与光学反射器通过光纤连接，所述环形器的端口3与衰减器通过光纤连接，所述衰减器与探测器通过光纤连接。本发明可以抵消光纤双折射造成的偏振影响和消除干涉仪本身造成的相位漂移影响。

技术领域

本发明涉及光纤通信和量子通信相关技术领域，特别涉及采用不等臂干涉仪编码系统进行信息的调制和解调，典型的系统为基于BB84协议相位编码的量子密钥分发系统，使用不等臂干涉仪进行四相位量子态的调制，具体是一种不等臂干涉仪的四相位电压精确测量装置和测量方法。

背景技术

在光纤通信和量子通信领域，常会用到不等臂干涉仪进行信号的调制和解调。在调制和解调的过程中，需要进行相位调制的精确加载控制。

不等臂干涉仪中对信号调制和解调的关键器件为相位调制器，常规的测量方法是搭建光纤干涉仪测量相位调制器的四相位电压，然而一般的光纤干涉仪会存在光纤双折射的影响，导致偏振态的变化而影响最终四相位电压的测量精度；特殊的光纤干涉仪会消除光纤双折射的影响，但是不具有普适性。其次，光纤干涉仪本身会存在相位漂移等影响测量的精度。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足提供一种不等臂干涉仪的四相位电压精确测量装置和测量方法，本不等臂干涉仪的四相位电压精确测量装置和测量方法可以抵消光纤双折射造成的偏振影响和消除干涉仪本身造成的相位漂移影响。

为实现上述技术目的，本发明采取的技术方案为：

一种不等臂干涉仪的四相位电压精确测量装置，包括主控模块、激光器、光环形器、不等臂干涉仪、光学反射器、衰减器和探测器，所述主控模块分别与激光器和不等臂干涉仪电连接，所述激光器与探测器电连接，所述激光器与环形器的端口1通过光纤连接，所述环形器的端口2与不等臂干涉仪通过光纤连接，所述不等臂干涉仪与光学反射器通过光纤连接，所述环形器的端口3与衰减器通过光纤连接，所述衰减器与探测器通过光纤连接。

作为本发明进一步改进的技术方案，所述不等臂干涉仪包括长臂和短臂，所述不等臂干涉仪的长臂上有相位调制器，所述主控模块与不等臂干涉仪的相位调制器电连接。

作为本发明进一步改进的技术方案，所述光学反射器为法拉第旋转反射镜。

作为本发明进一步改进的技术方案，所述不等臂干涉仪为法拉第迈克学干涉仪。

作为本发明进一步改进的技术方案，所述不等臂干涉仪为单模马赫曾德干涉仪，所述光学反射器为法拉第旋转反射镜。

作为本发明进一步改进的技术方案，所述不等臂干涉仪为保偏马赫曾德干涉仪，所述光学反射器为保偏反射器件。

为实现上述技术目的，本发明采取的另一个技术方案为：

一种不等臂干涉仪的四相位电压精确测量装置的测量方法，包括以下步骤：

主控模块控制激光器发出脉冲光，脉冲光经过环形器的端口1和端口2，第一次经过不等臂干涉仪输出短臂脉冲s和长臂脉冲l，不等臂干涉仪的长臂上有相位调制器，在光信号到达的时刻，主控模块在相位调制器上加载电信号V1，控制输出光的相位，默认电信号V1 作为相位0π的电信号加载值；

输出的短臂脉冲s和长臂脉冲l到达光学反射器，返回至不等臂干涉仪，第二次经过不等臂干涉仪输出的脉冲为四个脉冲，分别为光脉冲ss、光脉冲sl、光脉冲ls以及光脉冲ll，光脉冲第二次经过不等臂干涉仪的长臂时，主控模块加载电信号V2至相位调制器，控制输出光的相位；