A polarization encoding device and a quantum distribution light source based on the device, the device includes: a beam splitter, a first polarizer, a second polarizer and a phase modulator; the beam splitter includes an input port, a reflection output port, a transmission output port and an output port; the first polarizer and the second polarizer are connected with the phase modulator through a polarization maintaining fiber to meet the Sagnac effect The input port receives input light through polarization maintaining fiber. The device can avoid the problems of polarization mode delay and poor stability caused by the difference of fiber path in traditional polarization modulator, and the device is simple and easy to operate. The quantum key distribution light source based on the device can realize quantum key distribution quickly, accurately and stably.
【技术实现步骤摘要】
偏振编码装置及量子密钥分发光源
本专利技术涉及量子通信领域,特别是涉及一种偏振编码装置及量子密钥分发光源。
技术介绍
目前量子密钥分发(QuantumKeyDistribution,QKD)光源的偏振态调制的编码方法主要有以下两种。第一,采用偏振调制器来实现。该偏振调制器等效于一种等臂干涉仪,干涉仪的两臂臂长必须严格相等以保证干涉效果。但是,由于H、V两个偏振分量的折射率不同,经过调制器后会发生偏振模延时(PMD)现象,这个延时量对于基于铌酸锂晶体的调制器一般在10ps量级。PMD的存在会极大地限制调制器的性能,一般需要采用如高折射率光纤等方案进行补偿,系统复杂,性能受限。并且由于干涉仪两臂受到外界温度、力学等环境条件的变化,对两臂造成的影响并不相同,造成偏振调制结果逐渐发生漂移,长期稳定性较差。第二,基于环形器+sagnac环的偏振调制方法来实现。该方法一般采用环形器+Sagnac环的结构来实现。具体地,该方法使用偏振控制器来实现对入射线偏振光的偏振态控制,使用单模光纤传输,经过环形器后传输到偏振光分束器(PBS)上,确保在PBS入射的光为45°线偏振光并均匀地从PBS两臂输出,两臂光分量经过一个Sagnac环的结构重新在PBS处干涉,在其中一臂上使用相位调制器添加额外的相位分量,PBS上干涉后的光产生不同的偏振态,再返回环形器后输出。由于在环形器和PBS中间使用单模光纤进行传输,需要使用偏振控制器调制入射光的偏振态,导致该系统较为复杂,集成度较差。同时,该方案需要在实现前进行一次校准过程,确保45 ...
【技术保护点】
1.一种偏振编码装置,包括:/n光分束器、第一极化片、第二极化片及相位调制器;/n所述光分束器包括输入端口、反射输出端口、透射输出端口以及输出端口;/n所述第一极化片、所述第二极化片通过保偏光纤与所述相位调制器连接构成满足萨格纳克效应的双向环光路;/n所述输入端口通过保偏光纤接收输入光;/n其中,所述输入光经过保偏光纤旋转后进入所述光分束器,所述光分束器将旋转后的输入光分束为第一光分量及第二光分量,所述第一光分量通过所述反射输出端口传输至所述第一极化片,通过所述第一极化片实现快轴截止并耦合至保偏光纤的慢轴中后沿顺时针传输至所述相位调制器进行相位调制,再传回至所述光分束器,所述第二光分量通过透射输出端口传输至所述第二极化片,通过所述第二极化片实现快轴截止并耦合至保偏光纤的慢轴中后沿逆时针传回至所述光分束器,传回至所述光分束器的两束光经过干涉后通过所述输出端口输出。/n
【技术特征摘要】
1.一种偏振编码装置,包括:
光分束器、第一极化片、第二极化片及相位调制器;
所述光分束器包括输入端口、反射输出端口、透射输出端口以及输出端口;
所述第一极化片、所述第二极化片通过保偏光纤与所述相位调制器连接构成满足萨格纳克效应的双向环光路;
所述输入端口通过保偏光纤接收输入光;
其中,所述输入光经过保偏光纤旋转后进入所述光分束器,所述光分束器将旋转后的输入光分束为第一光分量及第二光分量,所述第一光分量通过所述反射输出端口传输至所述第一极化片,通过所述第一极化片实现快轴截止并耦合至保偏光纤的慢轴中后沿顺时针传输至所述相位调制器进行相位调制,再传回至所述光分束器,所述第二光分量通过透射输出端口传输至所述第二极化片,通过所述第二极化片实现快轴截止并耦合至保偏光纤的慢轴中后沿逆时针传回至所述光分束器,传回至所述光分束器的两束光经过干涉后通过所述输出端口输出。
2.根据权利要求1所述的偏振编码装置,其中,所述第一极化片与水平方向的夹角为0°,所述第二极化片与水平方向的夹角为90°。
3.根据权利要求1所述的偏振编码装置,其中,所述第一极化片、所述第二极化片与所述相位调制器之间的保偏光纤的长度可调节。
4.根据权利要求1所述的偏振编码装置,其中,所述输入光为水平线偏振光,所述输入端口的保偏光纤还用于将所述水平线偏振光旋转45°,得到45°的线偏振光。
...
【专利技术属性】
技术研发人员:廖胜凯,李宇怀,李杨,曹原,黎正平,谢虹波,任继刚,印娟,彭承志,潘建伟,
申请(专利权)人:中国科学技术大学,
类型:发明
国别省市:安徽;34
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。