[实用新型]一种测量设备无关量子密钥分发系统的编解码装置

摘要

本实用新型公开了一种测量设备无关量子密钥分发系统的编解码装置，包括编码装置和解码装置。编码装置首先将输入脉冲光分为两束，一束用于编码，一束用于信道监控。用于编码的脉冲光依次经过相位调制器、1×4分束器分割为4个脉冲。分别由四个不同偏振片加载偏振态后，经过光开关选择其中一路实现编码。然后经过电可调衰减器标记为信号态或诱骗态，最后由合束器合并输出，实现了诱骗态方案的BB84量子态编码。解码装置使用三个偏振分束器、两个电控偏振控制器和四个单光子探测器实现Bell态测量。本实用新型采用电控偏振控制器可以更好地补偿传输中的偏振态抖动，使用无源器件替代了有源器件，降低了系统成本的同时提高了可靠性。

主权项

1.一种测量设备无关量子密钥分发系统的编解码装置，其特征在于，包括编码器和解码器，所述编码器和解码器通过量子信道连接，其中：所述编码器包括第一分束器、相位调制器、第二分束器、第一偏振片、第二偏振片、第三偏振片、第四偏振片、光开关、第一电可调衰减器、第二电可调衰减器、合束器和光信道监控器；所述解码器包括第一偏振分束器、第二偏振分束器、第三偏振分束器、第一电控偏振控制器、第二电控偏振控制器、第一单光子探测器、第二单光子探测器、第三单光子探测器、第四单光子探测器和符合计数器；所述编码器的编码和解码过程如下：外部激光脉冲进入所述第一分束器的输入端，在所述第一分束器发生透射和反射，其中透射光进入到相位调制器随机加载相位，然后进入第二分束器分成四个脉冲,四个所述脉冲分别进入到所述第一至第四偏振片且依次编码为水平偏振态|H＞,垂直偏振态|V＞，+45°偏振态|+＞和‑45°偏振态|‑>，然后又统一输入到所述光开关中随机选择输出到第一或第二电可调衰减器，输出到第一电可调衰减器则被标记为信号态,输出到第二电可调衰减器则被标记为诱骗态，标记为诱骗态和信号态光子由合束器合并输出并通过量子信道输入到所述解码器；从所述第一分束器输出的反射光进入光信道监控器用于监测光功率并计算光子数分布；所述解码器接收来自量子信道的光子信号后，分别由第一偏振分束器的两个输入端口进入且在第一偏振分束器发生透射和反射，第一偏振分束器透射水平偏振态光子，进入第二电控偏振控制器，在第二电控偏振控制器处旋转45°后进入第二偏振分束器，第二偏振分束器将光子投影为垂直偏振和水平偏振，分别由第一单光子探测器和第二单光子探测器进行探测；第一偏振分束器反射垂直偏振态光子，进入第一电控偏振控制器，在第一电控偏振控制器处旋转45°后进入第三偏振分束器，第三偏振分束器将光子投影为垂直偏振和水平偏振，分别由第三单光子探测器和第四单光子探测器进行探测；所述第一至第四光子探测器的探测结果均输入到所述符合计数器进行统计。