(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210834556.5 (22)申请日 2022.07.14 (71)申请人 武汉光谷信息光电子创新中心有限 公司 地址 430074 湖北省武汉市东湖新 技术开 发区关山 街邮科院路8 8号1幢1- 3层 申请人 武汉邮电科 学研究院有限公司 (72)发明人 朱洵　华昕　钱懿　 (74)专利代理 机构 北京派特恩知识产权代理有 限公司 1 1270 专利代理师 朱磊　蒋雅洁 (51)Int.Cl. H04B 10/556(2013.01) H04B 10/61(2013.01) H04L 9/08(2006.01)H04B 10/70(2013.01) (54)发明名称 一种偏振调制器和量子密钥分发系统 (57)摘要 本申请实施例公开了一种偏振调制器和量 子密钥分发系统， 其中， 所述偏振调制器， 集成于 硅基板上， 包括： 依次连接的至少三级分束结构； 第一级分束结构包括第一分束器以及与所述第 一分束器的两输出端分别连接的第一背光探测 器和强度调制器； 第二级分束结构 包括与所述强 度调制器连接的第二分束器以及与所述第二分 束器的两输出端分别连接的第二背光探测器和 相位调制器； 第三级分束结构 包括与所述相位调 制器的两输出端分别连接的第一耦合器和第二 耦合器； 所述第一耦合器和所述第二耦合器分别 连接有至少一个背光探测器 。 权利要求书1页 说明书7页 附图1页 CN 115296748 A 2022.11.04 CN 115296748 A 1.一种偏振调制器， 其特征在于， 集成于硅基板上， 包括： 依次连接的至少三级分束结 构； 第一级分束结构包括第一分束器以及与所述第一分束器的两输出端分别连接的第一 背光探测器和强度调制器； 第二级分束结构包括与所述 强度调制器连接的第二分束器以及 与所述第二分束器的两输出端分别连接的第二背光探测器和相位调制器； 第三级分束 结构 包括与所述相位调制器的两输出端分别连接的第一耦合器和 第二耦合器； 所述第一耦合器 和所述第二耦合器分别连接有至少一个背光探测器。 2.根据权利要求1所述的偏振调制器， 其特征在于， 所述第 一分束器与 所述第二分束器 的分束比相同。 3.根据权利要求1所述的偏振调制器， 其特征在于， 所述强度调制器包括热光调制器和 电光调制器。 4.根据权利要求1所述的偏振调制器， 其特征在于， 所述相位调制器包括第 一相位调制 器和第二相位调制器； 所述第一相位调制 器为热调相移器， 所述第二相位调制 器为载流子 耗尽型调制器。 5.根据权利要求1所述的偏振调制器， 其特征在于， 所述第 一耦合器连接有第 三背光探 测器； 所述第三背光探测器用于监测所述第一耦合器输出的第一 光功率。 6.根据权利要求1所述的偏振调制器， 其特征在于， 所述第 一耦合器连接有第四背光探 测器； 所述第四背光探测器用于监测所述第一耦合器的反向注入光功率。 7.根据权利要求1所述的偏振调制器， 其特征在于， 所述第 二耦合器连接有第五背光探 测器， 所述第五背光探测器用于监测所述第二耦合器输出的第二 光功率。 8.根据权利要求1所述的偏振调制器， 其特征在于， 所述第 二耦合器连接有第六背光探 测器， 所述第六背光探测器用于监测所述第二耦合器的反向注入光功率。 9.根据权利要求1所述的偏振调制器， 其特征在于， 还包括合束器， 所述合束器的输入 端与所述第一耦合器的输出端、 所述第二耦合器的输出端连接， 所述合束器的输出端与保 偏光纤连接 。 10.一种量子密钥分发系统， 其特征在于， 包括如权利要求1 ‑9中任一项所述的偏振调 制器。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 115296748 A 2一种偏振调制器和量子密钥分发系统 技术领域 [0001]本申请涉及偏振调制技 术领域， 尤其涉及一种偏振调制器和量子密钥分发系统。 背景技术 [0002]量子密钥分发(Quantum  Key Distribution， QKD)是采用单个光子或纠缠光子对 作为密钥的载体， 由量子力学的基本原理保证传输过程的不可窃听、 不可破译性， 而提供的 一种安全的密钥体系。 在众多QKD方案当中， 以BB84协议为代表的离散变量量子密钥分发 (DV‑QKD)技术使用最 为广泛， 而其中又 涉及到基于相位调制的偏振态编码方案 。 [0003]然而， 当前的偏振态编码 方案大都使用分立器件搭成， 这将占用巨大的体积， 同时 对光路的对准提出了较高的要求， 此外功能较为单一， 难以有效预测调制设备 的各种调制 参数是否达到预期要求， 在QKD技术大规模部署及使用时存在极大的不便， 不利于QKD技术 的推广应用。 发明内容 [0004]本申请实施例期望提供一种偏振调制器和量子密钥分发系统。 [0005]本申请的技 术方案是这样实现的： [0006]本申请第一方面的实施例提供一种偏振调制器， 集成于硅基板上， 包括： 依次连接 的至少三级分束结构； [0007]第一级分束结构包括第一分束器以及与所述第一分束器的两输出端分别连接的 第一背光探测器和强度调制器； 第二级分束 结构包括与所述 强度调制器连接的第二分束器 以及与所述第二分束器的两输出端分别连接的第二背光探测器和相位调制器； 第三级分束 结构包括与所述相位调制器的两输出端分别连接的第一耦合器和 第二耦合器； 所述第一耦 合器和所述第二耦合器分别连接有至少一个背光探测器。 [0008]可选地， 所述第一分束器和所述第二分束器的分束比相同。 [0009]可选地， 所述强度调制器包括热光调制器和电光调制器。 [0010]可选地， 所述相位调制器包括第一相位调制器和第二相位调制器； 所述第一相位 调制器为热调相移器， 所述第二相位调制器为载流子耗尽型调制器。 [0011]可选地， 所述第一耦合器连接有第三背光探测器； 所述第三背光探测器用于监测 所述第一耦合器输出的第一 光功率。 [0012]可选地， 所述第一耦合器连接有第四背光探测器； 所述第四背光探测器用于监测 所述第一耦合器的反向注入光功率。 [0013]可选地， 所述第二耦合器连接有第五背光探测器， 所述第五背光探测器用于监测 所述第二耦合器输出的第二 光功率。 [0014]可选地， 所述第二耦合器连接有第六背光探测器， 所述第六背光探测器用于监测 所述第二耦合器的反向注入光功率。 [0015]可选地， 还包括合束器， 所述合束器的输入端与所述第一耦合器的输出端、 所述第说　明　书 1/7 页 3 CN 115296748 A 3