[发明专利]光量子相位调制系统

权利要求书

1.一种光量子相位调制系统，包括：

随机数发生单元，用于产生随机数字信号；

并/串转换单元，用于对随机数发生单元产生的随机数字信号进行并/串转换，得到串行随机数字信号；

高速串行收发器，用于接收并/串转换单元产生的串行随机数字信号，并输出两路独立的数字驱动信号；

增益控制网络，用于分别对两路独立的数字驱动信号进行增益控制，产生用于驱动电光相位调制器的两路驱动信号；

电光相位调制器，具有两个独立的调制电极，每个调制电极接收两路驱动信号中相应的一个，用于对输入光量子进行相位调制，根据两路独立的数字驱动信号的组合，实现对输入光量子的四相位调制。

2.一种光量子相位调制系统，包括：

随机数发生单元，用于产生随机数字信号；

并/串转换单元，用于对随机数发生单元产生的随机数字信号进行并/串转换，得到串行随机数字信号；

高速串行收发器，用于接收并/串转换单元产生的串行随机数字信号，并输出两路独立的数字驱动信号；

加法电路，用于对两路独立的数字驱动信号进行模拟求和，得到四电平驱动信号；

增益控制网络，用于对四电平驱动信号进行增益控制，产生用于驱动电光相位调制器的四电平驱动信号；

电光相位调制器，具有单一的调制电极，所述调制电极接收用于驱动电光相位调制器的四电平驱动信号，用于对输入光量子进行相位调制，根据两路独立的数字驱动信号的组合，实现对输入光量子的四相位调制。

3.一种光量子相位调制系统，包括：

随机数发生单元，用于产生随机数字信号；

并/串转换单元，用于对随机数发生单元产生的随机数字信号进行并/串转换，得到串行随机数字信号；

高速串行收发器，用于接收并/串转换单元产生的串行随机数字信号，并输出两路独立的数字驱动信号；

增益控制网络，用于分别对两路独立的数字驱动信号进行增益控制，产生用于两路驱动信号；

加法电路，用于对两路驱动信号进行模拟求和，得到用于驱动电光相位调制器的四电平驱动信号；

电光相位调制器，具有单一的调制电极，所述调制电极接收用于驱动电光相位调制器的四电平驱动信号，用于对输入光量子进行相位调制，根据两路独立的数字驱动信号的组合，实现对输入光量子的四相位调制。

4.根据权利要求1～3之一所述的光量子相位调制系统，还包括：

反馈电路，用于测量由于电光相位调制器的温度漂移而造成的半波电压的变化，并根据测量得到的半波电压的变化，产生增益参数控制信号，反馈给增益控制网络，控制增益控制网络的增益，以补偿由于电光相位调制器的温度漂移而造成的半波电压的变化。

5.根据权利要求1～3之一所述的光量子相位调制系统，还包括：

温度控制电路，用于使电光相位调制器工作时的温度始终保持在设定温度。

6.根据权利要求1～5之一所述的光量子相位调制系统，其中

随机数发生单元、并/串转换单元和高速串行收发器由单一的FPGA芯片实现。

7.根据权利要求1～6之一所述的光量子相位调制系统，其中增益控制网络包括：

第一衰减单元，用于对输入信号进行衰减；

增益放大单元，用于对经第一衰减单元衰减的信号进行放大；以及

第二衰减单元，用于对经增益放大单元放大的信号进行衰减。

8.根据权利要求7所述的光量子相位调制系统，其中

第一衰减单元、增益放大单元、或第二衰减单元具有固定的增益或可调节的增益。

9.根据权利要求1或3所述的光量子相位调制系统，其中

针对两路独立的数字驱动信号之一的增益为电光相位调制器的半波电压，以及针对两路独立的数字驱动信号中的另一个的增益为电光相位调制器的半波电压的一半。

10.根据权利要求9所述的光量子相位调制系统，其中

两路独立的数字驱动信号P1和P2与电光相位调制器所产生的调制相位之间的关系如下表所示：

其中第一列为两路独立的数字驱动信号之一P1的取值，第一行为两路独立的数字驱动信号中的另一个P2的取值，单元格中的数值为电光相位调制器所产生的相应调制相位。