[发明专利]光纤干涉环主动相位补偿方法、装置和量子密钥分发系统

权利要求书

1.一种光纤干涉环主动相位补偿方法，其特征在于，应用于光纤干涉环主动相位补偿装置，所述光纤干涉环主动相位补偿装置包括干涉环和多个温度传感器，其中，所述干涉环包括基于光纤光路构成的第一臂和第二臂，各个温度传感器设于所述第一臂和所述第二臂上；待处理信号光经分束后分别进入所述第一臂和所述第二臂中；

所述方法包括：

基于所述温度传感器测量得到所述第一臂和所述第二臂上的预设测温点的实时温度；

根据所述第一臂和所述第二臂的初始温度和所述实时温度计算所述第一臂和所述第二臂之间的相位差值；

根据所述相位差值对所述第一臂或所述第二臂中的信号光进行相位补偿；

将经过补偿的两路信号光耦合输出，以得到相位补偿后的信号光；

所述光纤干涉环主动相位补偿装置还包括处理器，所述处理器与所述多个温度传感器电性连接，所述处理器用于根据所述第一臂和所述第二臂的初始温度和所述实时温度计算所述第一臂和所述第二臂之间的相位差值；

所述干涉环还包括通过光纤连接的分束器、耦合器和相位调制器，所述分束器用于对所述待处理信号光进行分束，所述耦合器用于将所述经过补偿的两路信号光耦合输出，所述相位调制器用于对干涉环中的信号光进行相位补偿，其中，所述分束器与所述耦合器之间的两条光纤光路分别作为所述第一臂和所述第二臂，所述相位调制器位于所述第一臂或所述第二臂上。

2.根据权利要求1所述的光纤干涉环主动相位补偿方法，其特征在于，所述基于所述温度传感器测量获得所述第一臂和所述第二臂上的预设测温点的实时温度的步骤之前，还包括：

调整所述第一臂和所述第二臂的臂长以使两臂的相位差达到预设相位差标准值，及测量得到所述第一臂和所述第二臂各自的初始臂长；

测量得到所述第一臂和所述第二臂在所述预设测温点的初始温度。

3.根据权利要求2所述的光纤干涉环主动相位补偿方法，其特征在于，所述根据所述第一臂和所述第二臂的初始温度和所述实时温度计算所述第一臂和所述第二臂之间的相位差值的步骤，包括：

根据所述第一臂和所述第二臂的初始温度和所述实时温度按照第一公式计算所述第一臂和所述第二臂的实时臂长；

根据所述第一臂和所述第二臂的实时臂长按照第二公式计算所述相位差值；

所述第一公式为：

其中，α为所述光纤的热膨胀系数，T_a1为所述第一臂的实时温度，T_a0为所述第一臂的初始温度；T_b1为所述第二臂的实时温度，T_b0为所述第二臂的初始温度；L_a0为所述第一臂的初始臂长，L_b0为所述第二臂的初始臂长，L_a1为所述第一臂的实时臂长，L_b1为所述第二臂的实时臂长；

所述第二公式为：

其中，n为所述光纤纤芯的折射率，λ为所述待处理信号光的波长，为所述第一臂的相位差，为所述第二臂的相位差，为所述第一臂和所述第二臂之间的相位差。

4.根据权利要求1所述的光纤干涉环主动相位补偿方法，其特征在于，所述干涉环为马赫曾德干涉环或法拉第迈克尔逊干涉环。