基于单光子计数反馈的低噪声光纤信道波分复用实时偏振补偿系统

摘要：

光纤信道由于受环境影响产生的随机双折射等物理效应使得在其中传输的光信号具有敏感的偏振变化,严重影响了偏振编码量子密钥分发系统的性能.本文提出了一种利用单光子计数作为反馈信号的低噪声光纤信道波分复用实时偏振补偿系统,该系统通过探测共轭参考光的光子计数得到光纤信道偏振变化信息,设计补偿算法控制电动偏振控制器实时校准对应偏振基下量子信号光的偏振态,成功实现了稳定的光纤信道偏振补偿.为验证补偿系统的有效性,进行了传输距离为25.2 km的基于BB84协议的量子密钥分发测试,在实验室环境和模拟城域网地埋光纤环境下得到了长达8 h的稳定测试结果,平均量子比特误码率分别为0.52％和1.25％.该实验结果表明本系统可在城域网地埋光纤环境下保障偏振编码量子密钥分发的稳定工作.

关键词：量子密钥分发、偏振补偿、波分复用、地埋光纤

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分类号：TN929.11;TP393.1;O431.2

资助基金：国家自然科学基金;国家自然科学基金;广东省自然科学基金;广东省科技计划;广东省重点实验室基金;资助的课题

在线出版日期：2022-07-26（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共9页

页码：121-129