1.一種基于量子密鑰分配系統(tǒng)對(duì)相位調(diào)制器半波電壓進(jìn)行補(bǔ)償?shù)难b置,包括:發(fā)送端和接收端,其中,所述發(fā)送端包括:DFB激光器、光強(qiáng)調(diào)制器、電控衰減器、法拉第邁克爾遜干涉儀、光隔離器和波分復(fù)用器,其中,所述DFB激光器與所述光強(qiáng)調(diào)制器相連,用于產(chǎn)生脈沖光,所述光強(qiáng)調(diào)制器分別與所述DFB激光器和電控衰減器相連,用于對(duì)脈沖光進(jìn)行信號(hào)態(tài)和誘騙態(tài)調(diào)制變?yōu)槊}沖光信號(hào),所述電控衰減器分別與所述光強(qiáng)調(diào)制器和光環(huán)形器相連,用于將所述光脈沖信號(hào)衰減成單光子信號(hào),所述法拉第邁克爾遜干涉儀分別與所述光環(huán)形器和光隔離器相連,用于對(duì)單光子信號(hào)產(chǎn)生干涉,所述光隔離器分別與所述法拉第邁克爾遜干涉儀和波分復(fù)用器相連,用于使單光子信號(hào)單向?qū)ǎ涮卣髟谟冢?/p>
所述發(fā)送端還包括:光環(huán)形器、馬赫曾德干涉儀、光電探測(cè)器和FPGA,其中,所述光環(huán)形器包括第一端口、第二端口和第三端口,所述第一端口與第二端口形成第一通道,所述第二端口和第三端口形成第二通道,所述第一端口與所述電控衰減器相連,所述第二端口與所述法拉第邁克爾遜干涉儀中的光分束器相連,所述第三端口與所述馬赫曾德干涉儀相連,用于使經(jīng)所述第一通道傳輸至所述法拉第邁克爾遜干涉儀中進(jìn)行干涉的單光子信號(hào)再經(jīng)所述第二通道傳輸至所述馬赫曾德干涉儀中再次進(jìn)行光子干涉,所述馬赫曾德干涉儀包括:第一光分束器和第二光分束器,所述第一光分束器和第二光分束器通過(guò)光纖延時(shí)線相連,用于對(duì)單光子信號(hào)進(jìn)行延時(shí)處理,所述光電探測(cè)器分別與所述第二光分束器和FPGA相連,用于對(duì)單光子信號(hào)進(jìn)行探測(cè)且轉(zhuǎn)換成電信號(hào)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置,其特征在于,所述接收端包括:波分復(fù)用器、光隔離器、法拉第邁克爾遜干涉儀和單光子探測(cè)器,所述接收端的波分復(fù)用器與所述發(fā)送端的波分復(fù)用器通過(guò)公共信道相連,用于將發(fā)送端的不同波長(zhǎng)的單光子信號(hào)進(jìn)行合束后傳輸至接收端,所述光隔離器分別與所述波分復(fù)用器和法拉第邁克爾遜干涉儀相連,所述單光子探測(cè)器與所述法拉第邁克爾遜干涉儀相連,用于對(duì)單光子信號(hào)進(jìn)行探測(cè)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1-2中任一項(xiàng)所述的裝置,其特征在于,所述接收端中的法拉第邁克爾遜干涉儀與所述發(fā)送端的法拉第邁克爾遜干涉儀結(jié)構(gòu)相同,均包括:第一法拉第反射鏡、相位調(diào)制器、第二法拉第反射鏡和光分束器,其中,所述第一法拉第反射鏡與所述相位調(diào)制器相連,用于對(duì)單光子信號(hào)進(jìn)行反射,所述相位調(diào)制器分別與所述第一法拉第反射鏡和光分束器相連,用于對(duì)單光子信號(hào)進(jìn)行相位調(diào)制,所述第二法拉第反射鏡與所述光分束器連接,所述發(fā)送端的光分束器分別與所述發(fā)送端的第二法拉第反射鏡、相位調(diào)制器、光環(huán)形器和光隔離器相連,所述接收端的光分束器分別與所述接收端的第二法拉第反射鏡、相位調(diào)制器、光隔離器和單光子探測(cè)器相連,均用于對(duì)一束單光子信號(hào)按比例分束。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置,其特征在于,所述裝置頻率為50M,所述光脈沖信號(hào)間隔時(shí)間為20ns,所述延時(shí)時(shí)間為20ns,所述電信號(hào)為電壓信號(hào)。
5.一種利用權(quán)利要求1-4中任一項(xiàng)所述的裝置進(jìn)行補(bǔ)償?shù)姆椒?,其特征在于,包括以下步驟:
第一步:通過(guò)DFB激光器發(fā)出的前一光脈沖傳輸至所述發(fā)送端的相位調(diào)制器時(shí),將所述發(fā)送端的相位調(diào)制器的電壓固定為0V,后一脈沖傳輸至所述發(fā)送端的相位調(diào)制器時(shí),所述發(fā)送端的相位調(diào)制器的電壓在0V至V0范圍內(nèi)變化,每隔0.1V變化一次,具體步驟為固定一個(gè)在0V至V0范圍內(nèi)變化的電壓掃描N個(gè)點(diǎn),掃描完成一個(gè)電壓,得到計(jì)數(shù)值,然后在0V至V0范圍內(nèi)固定下一個(gè)電壓進(jìn)行掃描,然后根據(jù)干涉計(jì)數(shù)比例公式,然后計(jì)算出相應(yīng)的值,由此得到所述發(fā)送端的相位調(diào)制器的相位電壓加載關(guān)系,其中,所述y表示為:每個(gè)固定電壓值掃描得到的計(jì)數(shù)值與前一光脈沖和后一光脈沖傳輸至所述發(fā)送端的相位調(diào)制器均加載0V時(shí)的計(jì)數(shù)值之比的比例值,表示干涉的兩個(gè)光子的相位差;
第二步:所述裝置進(jìn)行量子密鑰分配,在量子密鑰分配的過(guò)程中,所述DFB激光器發(fā)出的前、后脈沖光經(jīng)所述光強(qiáng)調(diào)制器變?yōu)榍?、后脈沖光信號(hào),再經(jīng)過(guò)所述電控衰減器,將所述前、后脈沖光信號(hào)衰減成所述前、后單光子信號(hào),所述前、后單光子信號(hào)經(jīng)所述光環(huán)形器的第一通道傳輸至所述發(fā)送端的法拉第邁克爾遜干涉儀進(jìn)行干涉,干涉后的前、后單光子信號(hào)一部分經(jīng)所述光隔離器和波分復(fù)用器傳輸至所述接收端的法拉第邁克爾遜干涉儀進(jìn)行量子密鑰分配,另一部分經(jīng)所述光環(huán)形器的第二通道傳輸至所述馬赫曾德干涉儀進(jìn)行干涉,經(jīng)過(guò)所述馬赫曾德干涉儀干涉后的單光子,傳輸至所述光電探測(cè)器進(jìn)行計(jì)數(shù),所述FPGA對(duì)探測(cè)的信息進(jìn)行提取分析,根據(jù)所述發(fā)送端相位調(diào)制器加載的相位進(jìn)行歸類,提取出前、后脈沖加載相位差分別為π/2和3π/2的計(jì)數(shù)值Na=1、2、3、4、5、6、7、8,對(duì)計(jì)數(shù)值進(jìn)行計(jì)算;
第三步:選取Na=1、2、7、8計(jì)數(shù)值,設(shè)半波電壓相位漂移角度為2θ,
則:,計(jì)算出θ的值,得到所述半波電壓漂移角度2θ的值,然后根據(jù)所述步驟一中得到的相位電壓加載關(guān)系得到需補(bǔ)償?shù)碾妷褐担渲?,N1為所述發(fā)送端相位調(diào)制器前一脈沖加載的相位為π/2且發(fā)送端相位調(diào)制器后一脈沖加載的相位為0時(shí)的計(jì)數(shù)值,N2為所述發(fā)送端相位調(diào)制器前一脈沖加載的相位為3π/2且發(fā)送端相位調(diào)制器后一脈沖加載的相位為0時(shí)的計(jì)數(shù)值,N7為所述發(fā)送端相位調(diào)制器前一脈沖加載的相位為0且發(fā)送端相位調(diào)制器后一脈沖加載的相位為3π/2時(shí)的計(jì)數(shù)值,N8為所述發(fā)送端相位調(diào)制器前一脈沖加載的相位為π且發(fā)送端相位調(diào)制器后一脈沖加載的相位為3π/2時(shí)的計(jì)數(shù)值。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法,其特征在于,所述步驟一中,N為10000。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法,其特征在于,所述步驟二中,在量子密鑰分配的過(guò)程中,所述發(fā)送端的相位調(diào)制器每隔20ns隨機(jī)加載相位為0π、π/2、π、3π/2中的一個(gè)相位。