[发明专利]相位编码方法、相位编码装置和量子密钥分发系统

权利要求书

1.一种相位编码方法，其特征在于，所述方法包括：

分别从分束器的第一输入端口和第二输入端口中的任一个随机接收入射的第一路输入光脉冲或第二路输入光脉冲；

将第一路输入光脉冲或第二路输入光脉冲各自分束为经由第一子光路和第二子光路传输的两路传输子光脉冲；

在所述两路传输子光脉冲相对延时后将所述两路传输子光脉冲合束为一路输出光脉冲，合束输出的所述一路输出光脉冲为前后相邻的一对输出子光脉冲；

在分束后经由第一子光路和第二子光路传输两路传输子光脉冲期间，或者在将所述两路传输子光脉冲合束为前后相邻的一对输出子光脉冲后，使用相位调制器对所述两路传输子光脉冲中的至少一路传输子光脉冲或者对所述前后相邻的一对输出子光脉冲中的至少一个输出子光脉冲随机进行两种相位调制中的一种相位调制，所述两种相位调制所调制的相位相差九十度。

2.根据权利要求1所述的相位编码方法，其特征在于，所述使用相位调制器对所述两路传输子光脉冲中的至少一路传输子光脉冲或者对所述前后相邻的一对输出子光脉冲中的至少一个输出子光脉冲随机进行两种相位调制中的一种相位调制包括：

对至少一路传输子光脉冲或者对至少一个输出子光脉冲随机进行0度或90度相位调制。

3.根据权利要求1所述的相位编码方法，其特征在于，所述分束器的第一输入端口和第二输入端口分别连接至第一激光器和第二激光器，所述分束器在任一时间通过第一输入端口或第二输入端口随机地接收所述第一激光器和第二激光器中的任一个产生的光脉冲。

4.根据权利要求1或2所述的相位编码方法，其特征在于，其中，

当所述相位调制器使用0度相位调制时，所述第一输入端口和第二输入端口中的第一输入端口接收的一路输入光脉冲在合束后输出的前后相邻的一对输出子光脉冲为0度相位编码，所述第一输入端口和第二输入端口中的第二输入端口接收的一路输入光脉冲在合束后输出的前后相邻的一对输出子光脉冲为180度相位编码；和/或

当所述相位调制器使用90度相位调制时，所述第一输入端口和第二输入端口中的第一输入端口接收的一路输入光脉冲在合束后输出的前后相邻的一对输出子光脉冲为90度相位编码，所述第一输入端口和第二输入端口中的第二输入端口接收的一路输入光脉冲在合束后输出的前后相邻的一对输出子光脉冲为270度相位编码。

5.根据权利要求1所述的相位编码方法，其特征在于，所述方法还包括：控制在分束与合束过程中的光脉冲的偏振态，使所述第一子光路和第二子光路传输的两路传输子光脉冲在合束为前后相邻的一对输出子光脉冲时的偏振态相同。

6.根据权利要求5所述的相位编码方法，其特征在于，所述控制在分束与合束过程中的光脉冲的偏振态，包括：

在分束与合束的过程中采用偏振保持光器件，在分束与合束的过程中使所述两路传输子光脉冲的偏振态保持不变。

7.一种相位编码装置，其特征在于，所述装置包括：分束器、合束器和相位调制器，其中，

所述分束器具有第一输入端口和第二输入端口，所述分束器被配置用于分别从所述第一输入端口和第二输入端口中的任一个随机接收入射的第一路输入光脉冲或第二路输入光脉冲，并且将入射的第一路输入光脉冲或第二路输入光脉冲各自分束为经由第一子光路和第二子光路传输的两路传输子光脉冲；

所述合束器被配置用于在所述两路传输子光脉冲相对延时后将所述两路传输子光脉冲合束为经一个输出端口输出的一路输出光脉冲，合束输出的所述一路输出光脉冲为前后相邻的一对输出子光脉冲；

所述相位调制器被设置位于分束器后的所述第一子光路和第二子光路中的至少一个子光路上，或者位于合束器后的与所述输出端口相连的输出光路上，所述相位调制器被配置用于对所述两路传输子光脉冲中的至少一路传输子光脉冲或者对所述前后相邻的一对输出子光脉冲中的至少一个输出子光脉冲随机进行两种相位调制中的一种相位调制，所述两种相位调制所调制的相位相差九十度。