本发明专利技术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。本发明专利技术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。确保其干涉效果的稳定性。确保其干涉效果的稳定性。
【技术实现步骤摘要】
光纤干涉装置和量子通信设备
[0001]本专利技术涉及量子通信
，尤其涉及光纤干涉装置和量子通信设备。
技术介绍
[0002]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。
[0003]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。
技术实现思路
[0004]本专利技术的目的在于提供光纤干涉装置和量子通信设备。
[0005]根据本专利技术的一方面，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。
[0006]根据本专利技术的一个实施例，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。
[0007]根据本专利技术的一个实施例，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。
[0008]根据本专利技术的一个实施例，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。
[0009]根据本专利技术的一个实施例，所述形状记忆金属构件为柱体。
[0010]根据本专利技术的一个实施例，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。
[0011]根据本专利技术的一个实施例，所述第一温度为常温。
[0012]根据本专利技术的一个实施例，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。
[0013]根据本专利技术的一个实施例，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。
[0014]根据本专利技术的一个实施例，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。
[0015]根据本专利技术的另一方面，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。
[0016]本专利技术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，本专利技术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
[0017]通过下面结合附图进行的描述，本专利技术的上述目的和特点将会变得更加清楚。
[0018]图1示出了根据本专利技术的示例性实施例的光纤干涉装置的结构示意图。
[0019]图2示出了根据本专利技术的示例性实施例的应用图1所示光纤干涉装置的迈克尔逊干涉仪的结构示意图。
[0020]图3示出了根据本专利技术的示例性实施例的应用图1所示光纤干涉装置的迈克尔逊干涉仪的光路示意图。
具体实施方式
[0021]在光纤干涉仪中，当周围环境温度发生变化（例如，温度变热或变冷）时，长臂中的光程变化总是比短臂中的光程变化大，这会使得光纤干涉仪的长臂与短臂之间的光程差发生变化，导致光纤干涉仪的干涉效果不稳定。例如，当周围温度上升时，长臂中的光程和短臂中的光程均会增加，由于长臂的光纤比短臂的光纤长，因此长臂中的光程的增加量会比短臂中的光程的增加量多，因此，当周围温度上升时，光纤干涉仪的长臂与短臂之间的光程差会增大，光程差增大会导致光纤干涉仪的干涉效果变差。当周围温度下降时，长臂中的光程和短臂中的光程均会减少，由于长臂的光纤比短臂的光纤长，因此长臂中的光程的减少量会比短臂中的光程的减少量多，因此，当周围温度下降时，光纤干涉仪的长臂与短臂之间的光程差会减小，光程差减小也会导致光纤干涉仪的干涉效果变差。因此，当周围温度发生变化时，光纤干涉仪的长臂与短臂之间的光程差的精度将难于控制，这会影响光纤干涉仪干涉效果的稳定性。对于使用光纤干涉仪进行编解码的量子通信系统而言，这会降低量子通信系统的测量灵敏度和系统成码率。例如，在基于相位编码和时间相位编码的量子通信系统中，发射端的光学编码模块和接收端的光学解码模块中均包括光纤干涉仪，为了确保上述量子通信系统获得持续且稳定的最佳干涉效果以保证系统成码率的稳定性，必须使得包括在发射端的光学编码模块中的光纤干涉仪的长臂和短臂之间的光程差和包括在接收端的光学解码模块中的光纤干涉仪的长臂和短臂间的光程差在系统运行期间保持恒定，才能防止上述量子通信系统因光纤干涉仪的干涉效果变差而导致系统误码率的增加。
[0022]本专利技术的构思在于，将光纤干涉仪的短臂的光纤在第一温度下以预定张力缠绕在形状记忆金属构件上，以利用形状记忆金属构件的形状可随温度变化而变化的特性改变光纤干涉仪的短臂的光纤所受到的张力，这种张力在光纤干涉仪的短臂中的产生的光程变化
趋势与周围温度变化在光纤干涉仪的短臂中的产生的光程变化趋势一致，例如，当周围温度上升时，形状记忆金属构件的形状变大，相应地，缠绕在形状记忆金属构件上的光纤的张力也随之增大，对于光纤干涉仪的短臂而言，张力的增大会使得光纤干涉仪的短臂中的光程在周围温度上升的影响下进一步增大，这种针对短臂中的光程的进一步的增大可有效地补偿或抵消在周围温度上升影响下的长臂中的光程变化相对于短臂中的光程变化的超出量。当周围温度下降时，形状记忆金属构件的形状变小，相应地，缠绕在形状记忆金属构件上的光纤的张力也随之减小，对于光纤干涉仪的短臂而言，张力的减小会使得光纤干涉仪的短臂中的光程在周围温度下降的影响下进一步减少，这种针对短臂中的光程的进一步的减少可有效地补偿或抵消在周围温度下降影响下的长臂中的光程变化相对于短臂中的光程变化的超出量。由此可见，将光纤干涉仪的短臂的光纤在第一温度下以预定张力缠绕在形状记忆金属构件上有助于使得光纤干涉仪的长臂中的光程变化和光纤干涉仪的短臂中的光程变化随着周围温度变化而保持一致，这样可确保光纤干涉仪的长臂和短臂之间的光程差随着周围温度变化而保持恒定，进而确保光纤干涉仪的干涉效果的稳定性。
[0023]下面，将参照附图来详细说明本专利技术的实施例。
[0024]图1示出了根据本专利技术的示例本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种光纤干涉装置，其特征在于，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。2.根据权利要求1所述的光纤干涉装置，其特征在于，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。3.根据权利要求1所述的光纤干涉装置，其特征在于，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...
【专利技术属性】
技术研发人员：张建，王林松，王其兵，陈柳平，
申请(专利权)人：国开启科量子技术北京有限公司，
类型：发明
国别省市：
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