[发明专利]光纤干涉装置和量子通信设备

说明书

本发明提供光纤干涉装置和量子通信设备，所述光纤干涉装置包括：长臂和短臂；分束器，设置在所述长臂和所述短臂的输入端；合束器，设置在所述长臂和所述短臂的输出端；以及形状记忆金属构件，其中，所述短臂的光纤的部分或全部在第一温度下以预定张力缠绕在所述形状记忆金属构件上，当所述光纤干涉装置的周围温度从第一温度变化到第二温度时，所述形状记忆金属构件从第一形状转变成第二形状，以补偿在所述周围温度变化影响下的所述长臂中的光程变化相对于所述短臂中的光程变化的超出量。本发明能够提升光纤干涉仪对周围环境的适应性，以确保其干涉效果的稳定性。

技术领域

本发明涉及量子通信技术领域，尤其涉及光纤干涉装置和量子通信设备。

背景技术

光纤干涉仪是基于光的干涉原理而制作的仪器，并且其长臂与短臂之差的精度决定了量子通信系统的测量灵敏度和系统成码率。

然而，在实际使用中，光纤干涉仪的长臂与短臂容易受到环境因素变化（例如，温度变热或变冷）的影响，这会导致光纤干涉仪的长臂与短臂发生变化。由于光纤干涉仪的长臂与短臂的变化往往不一致，因此光纤干涉仪的长臂与短臂之差的精度难于控制，这会影响光纤干涉仪的性能，进而降低量子通信系统的测量灵敏度和系统成码率。

发明内容

本发明的目的在于提供光纤干涉装置和量子通信设备。

根据本发明的一方面，提供了一种光纤干涉装置，所述光纤干涉装置包括：长臂和短臂；分束器，设置在所述长臂和所述短臂的输入端；合束器，设置在所述长臂和所述短臂的输出端；以及形状记忆金属构件，其中，所述短臂的光纤的部分或全部在第一温度下以预定张力缠绕在所述形状记忆金属构件上，当所述光纤干涉装置的周围温度从第一温度变化到第二温度时，所述形状记忆金属构件从第一形状转变成第二形状，以补偿在所述周围温度变化影响下的所述长臂中的光程变化相对于所述短臂中的光程变化的超出量。

根据本发明的一个实施例，当所述光纤干涉装置的周围温度从第一温度上升到第二温度时，所述形状记忆金属构件从第一形状膨胀成第二形状，以通过所述膨胀在所述短臂中产生的光程变化补偿在所述周围温度上升影响下的所述长臂中的光程变化相对于所述短臂中的光程变化的超出量。

根据本发明的一个实施例，当所述光纤干涉装置的周围温度从第一温度下降到第二温度时，所述形状记忆金属构件从第一形状收缩成第二形状，以通过所述收缩在所述短臂中产生的光程变化补偿在所述周围温度下降影响下的所述长臂中的光程变化相对于所述短臂中的光程变化的超出量。

根据本发明的一个实施例，当所述光纤干涉装置的周围温度从第二温度变化到第一温度时，所述形状记忆金属构件从第二形状还原回第一形状。

根据本发明的一个实施例，所述形状记忆金属构件为柱体。

根据本发明的一个实施例，所述形状记忆金属构件由镍钛基形状记忆合金、铜基形状记忆合金和铁基形状记忆合金中的一种制成。

根据本发明的一个实施例，所述第一温度为常温。

根据本发明的一个实施例，所述光纤干涉装置包括在量子通信系统的发射端和/或接收端中。

根据本发明的一个实施例，所述量子通信系统的编码方式基于相位编码和时间相位编码中的一者。

根据本发明的一个实施例，当所述短臂的光纤的部分或全部在第一温度下以预定张力缠绕在所述形状记忆金属构件上时，所述光纤干涉装置在量子通信系统中处于最佳干涉状态。

根据本发明的另一方面，还提供了一种量子通信设备，包括如前所述的光纤干涉装置。

本发明所提供的光纤干涉装置能够提升光纤干涉仪对周围环境的适应性，以确保其干涉效果的稳定性。在此基础上，本发明所提供的量子通信设备能够进一步提升量子通信系统的测量灵敏度和系统成码率。

附图说明