[发明专利]本地主动相位补偿方法及系统

摘要

本发明提供了本地主动相位补偿方法及系统，涉及量子保密通信技术领域，包括：基于无源时域控制和单光子计数反馈的方法，将补偿过程及分发过程分配在不同的时域进行，即：在第一时域进行A端本地主动相位补偿，在第二时域进行B端本地主动相位补偿，在第三时域进行密钥分发过程，从而缩短扫描与分发过程的转换时间，降低光学系统的复杂度，减少噪声干扰，使整个系统的工作更加高效。

主权项

1.一种本地主动相位补偿方法，其特征在于，包括：第一控制器在第一时域控制第一强度调制器将激光连续光源调制成第一光脉冲，所述第一光脉冲用于A端主动相位补偿，所述第一光脉冲通过第一光分束耦合器并被分为两束分别沿A端短臂光纤与A端长臂光纤进行传输，两束光脉冲分别由第一法拉第镜和第二法拉第镜反射后发生叠加并在部分叠加区域进行干涉，其中，第一光脉冲的脉宽大于脉冲经过光纤干涉环的A端长臂光纤与A端短臂光纤时所引起的时间差；所述第一控制器将扫描电压从最小调相电压以预设步长扫描到最大调相电压，在每个调相电压下利用第一单光子探测器多次探测干涉部分光脉冲的单光子数并进行累计计数，以及根据多个调相电压和相应的单光子数扫描出第一单光子干涉曲线，并获取所述第一单光子干涉曲线的四个第一工作点；第二控制器根据来自所述第一控制器的第一触发信号调节延迟时间并在第二时域控制第二强度调制器将激光连续光源调制成第二光脉冲，所述第二光脉冲用于B端主动相位补偿，所述第二光脉冲通过第三光分束耦合器并被分为两束分别沿B端短臂光纤与B端长臂光纤进行传输，两束光脉冲分别由第三法拉第镜和第四法拉第镜反射后发生叠加并在部分叠加区域进行干涉，其中，第二光脉冲的脉宽大于脉冲经过光纤干涉环的B端长臂光纤与B端短臂光纤时所引起的时间差；所述第二控制器将扫描电压从最小调相电压以预设步长扫描到最大调相电压，在每个调相电压下利用第一单光子探测器多次探测干涉部分光脉冲的单光子数并进行累计计数，以及根据多个调相电压和相应的单光子数扫描出第二单光子干涉曲线，并获取所述第二单光子干涉曲线的四个临时工作点；所述第一控制器根据来自所述第二控制器的第二触发信号调节延迟时间并在第三时域再次控制所述第一强度调制器将激光连续光源调制成第三光脉冲，所述第三光脉冲用于密钥分发，所述第三光脉冲通过第一光分束耦合器并被分为两束分别沿A端长臂光纤与A端短臂光纤进行传输，在经A端长臂光纤和A端短臂光纤传输完毕后，两束光脉冲分别经一长程光纤依次入射至第二光分束耦合器和第三光分束耦合器，第三光分束耦合器将两束光脉冲分为四束光脉冲分别沿B端短臂光纤与B端长臂光纤进行传输，传输完毕后，使先沿A端长臂光纤传输、后沿B端短臂光纤传输的光脉冲与先沿A端短臂光纤、后沿B端长臂光纤传输的光脉冲在部分叠加区域进行干涉，其中，第三光脉冲的脉宽小于脉冲经过干涉环的A端长臂光纤与A端短臂光纤时所引起的时间差；所述第二控制器将扫描电压从最小调相电压以预设步长扫描到最大调相电压，在每个调相电压下利用第一单光子探测器多次探测干涉部分光脉冲的单光子数并进行累计计数，以及根据多个调相电压和相应的单光子数扫描出联合单光子干涉曲线，从联合单光子干涉曲线找出一个与所述临时工作点关联的调相电压对应的点，并通过联合单光子干涉曲线上与该点的关联的调相电压和与该点对应的临时工作点关联的调相电压的差值得出相位漂移参数，依据所述相位漂移参数调整临时工作点得到第二工作点，完成相位补偿过程。