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申请/专利权人：中国电子科技集团有限公司电子科学研究院

摘要：本申请提供一种时间相位编码装置、方法及量子通信系统，所述装置包括：串联的第一偏振操作模块、第二偏振操作模块、第三偏振操作模块和不等臂偏振控制干涉仪，三个偏振操作模块均分别包括偏振控制光路和相位调制器，不等臂偏振控制干涉仪包括第一光耦合单元、第二光耦合单元以及不等光程的传输光路；通过设置三个偏振操作模块中偏振控制光路的本征偏振态之间的夹角，以及第一偏振操作模块的偏振控制光路与不等臂偏振控制干涉仪的本征偏振态之间的夹角，并配合三个偏振操作模块组合调制的相位差，来满足多种量子通信协议需求。本申请可以实现X基Y基相位基和Z基时间基量子态的产生。

主权项：1.一种时间相位编码装置，其特征在于，包括：串联的第一偏振操作模块、第二偏振操作模块、第三偏振操作模块以及不等臂偏振控制干涉仪；所述第一偏振操作模块，包括：第一偏振控制光路和设置于所述第一偏振控制光路的传输光路中的第一相位调制器；所述第一偏振控制光路用于将输入的一路光脉冲分束为两路子光脉冲，分别为第一路子光脉冲和第二路子光脉冲，所述第一相位调制器用于对所述第一路子光脉冲和或第二路子光脉冲进行相位调制，使得两路子光脉冲之间产生相位差φ，经过所述第一相位调制器后的第一路子光脉冲和第二路子光脉冲经所述第一偏振控制光路合束输出；所述第一偏振控制光路的两个本征偏振态之一为所述第二偏振操作模块，包括：第二偏振控制光路和设置于所述第二偏振控制光路的传输光路中的第二相位调制器，所述第二偏振控制光路与所述第一偏振控制光路串联，所述第二偏振控制光路用于从输入端口输入所述第一偏振控制光路合束输出的光脉冲，将其分束为两路子光脉冲，分别为第三路子光脉冲和第四路子光脉冲，所述第二相位调制器用于对所述第三路子光脉冲和或第四路子光脉冲进行相位调制，使得两路子光脉冲之间产生相位差经过所述第二相位调制器后的第三路子光脉冲和第四路子光脉冲经所述第二偏振控制光路合束输出；所述第二偏振控制光路的两个本征偏振态之一为所述第三偏振操作模块，包括：第三偏振控制光路和设置于所述第三偏振控制光路的传输光路中的第三相位调制器，所述第三偏振控制光路与所述第一偏振控制光路及第二偏振控制光路串联，所述第三偏振控制光路用于从输入端口输入所述第二偏振控制光路合束输出的光脉冲，将其分束为两路子光脉冲，分别为第五路子光脉冲和第六路子光脉冲，所述第三相位调制器用于对所述第五路子光脉冲和或第六路子光脉冲进行相位调制，使得两路子光脉冲之间产生相位差γ，经过所述第三相位调制器后的第五路子光脉冲和第六路子光脉冲经所述第三偏振控制光路合束输出；所述第三偏振控制光路的两个本征偏振态之一为所述不等臂偏振控制干涉仪包括：第一光耦合单元、第二光耦合单元、第一传输控制光路和第二传输控制光路；所述第一光耦合单元包含至少三个端口，一个输入端口和两个输出端口；所述第二光耦合单元包含至少三个端口，两个输入端口和一个输出端口；所述第一光耦合单元的两个输出端口分别通过所述第一传输控制光路和所述第二传输控制光路与所述第二光耦合单元的两个输入端口连接，所述第一传输控制光路和所述第二传输控制光路的光程不相等；所述第三偏振控制光路输出的光脉冲通过所述不等臂偏振控制干涉仪的所述第一光耦合单元的输入端口输入所述不等臂偏振控制干涉仪，由所述第一光耦合单元将输入光脉冲再次分束为两路子光脉冲，分别为第七路子光脉冲和第八路子光脉冲，所述第七路子光脉冲和所述第八路子光脉冲分别沿所述第一传输控制光路和所述第二传输控制光路传输后由所述不等臂偏振控制干涉仪的所述第二光耦合单元合束为一路光脉冲输出；所述不等臂偏振控制干涉仪的两个本征偏振态之一为其中，通过设置所述本征偏振态x与所述本征偏振态之间夹角，所述本征偏振态与所述本征偏振态之间夹角，以及所述本征偏振态x与所述本征偏振态之间的夹角，并配合所述相位差φ、相位差以及相位差γ以满足不同量子通信协议的需求。

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