CN111857207A - 一种量子密钥分发强度调制器的电压反馈方法 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种QKD强度调制器电压反馈方法，首先优化设置信号态、诱骗态和真空态所需要的调制电压值，使得各个调制电压值校准，并使得平均光功率随强度调制器的直流控制端的直流电压变化而变化，也即，平均光功率相对于直流控制端的直流电压是敏感的，从而利用平均光功率对强度调制器的输出功率进行反馈，由于平均光功率中同时包含了信号态、诱骗态和真空态的信息，在直流电压反馈过程中，无需像现有技术中必须中断QKD才能进行不同的电压反馈，从而可以在校准调制电压后，不中断QKD的情况下，实时监测并反馈强度调制结果，综合考虑了信号态、诱骗态和真空态的光强以及所占脉冲比例，无需单独对某一种态的光强进行中断监测，反馈效率高。

Description

一种量子密钥分发强度调制器的电压反馈方法

技术领域

本发明涉及量子保密通信领域，特别是提供了一种量子密钥分发(QuantumKeyDistribution，QKD)强度调制器的电压反馈方法。

背景技术

量子密钥分发与经典密钥体系的根本不同在于其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了该过程的不可窃听、不可破译性，从而提供了一种更为安全的密钥体系。

目前，由于单光子源技术还不能满足实用要求，实用的量子密钥分发系统采用的光源方案是将相干光源进行强衰减，得到弱相干光，这带来的一个安全隐患就是，弱相干光源脉冲有一定的几率同时含多个光子，这样窃听者可以进行分离光子数攻击，为解决这个问题，人们提出了诱骗态的BB84量子密钥分发协议来防御攻击。

产生诱骗态的方案分为内调制和外调制两种。例如内调制方案在光源上加载不同幅度的电流脉冲信号，产生不同强度的光信号，而外调制是使用例如电光强度调制器(以下简称IM)的器件来产生不同强度的光信号。由于不同幅度驱动电流在时域上的差别，内调制可能导致诱骗态在时域上存在差别，窃听者就可以区分信号态和诱骗态。外调制方案是当前QKD系统中最常用的一种方案，同时也是高速QKD系统的应用趋势。

外调制利用强度调制器对QKD的信号态、诱骗态以及真空态进行强度调制。基于Sagnac(萨格纳克)干涉仪的强度调制器是相位自稳定的，但是存在系统频率上限。若采用基于等臂的马赫曾德(MZ)干涉原理的强度调制器，系统频率的提升不受限制，但是MZ干涉仪的两臂的相位差会敏感的受到环境的影响，因此，为了保证QKD的安全性以及QKD系统的稳定运行，须对强度调制器进行相位反馈，通常的做法是，中断QKD，分别对QKD的信号态、诱骗态和真空态的强度和脉冲比例进行监测，然后反馈给MZ干涉仪的移相器(或者反馈给强度调制器IM的直流偏置端口)，校正相位漂移。

但是现有技术中对强度调制器的相位反馈要么需要中断QKD，要么装置结构复杂，流程也很复杂。因此，亟需提供一种不中断QKD，且流程相对简单的强度调制器电压反馈方法。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种量子密钥分发强度调制器的电压反馈方法，以解决现有技术中QKD强度调制器相位反馈过程中，需要中断QKD或者流程复杂的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种量子密钥分发强度调制器的电压反馈方法，应用于QKD系统中，所述QKD系统包括激光器、强度调制器、分束器、光电探测模块、反馈算法模块和强度调制器直流控制端电压驱动模块；所述强度调制器包括直流控制端和射频控制端；

所述电压反馈方法包括：

优化设置所述QKD系统中，信号态、诱骗态和真空态对应的所述强度调制器射频控制端的调制电压值，所述信号态对应的射频控制端的调制电压值对应的调制相位范围为[10％π,90％π]，使得所述强度调制器输出的实际平均光功率随所述直流控制端直流电压的变化而变化；

标记所述强度调制器输出的目标平均光功率；

获取所述强度调制器输出的实际平均光功率；

判断所述实际平均光功率与所述目标平均光功率是否相同；

若否，则调节所述直流控制端的直流电压使得所述实际平均光功率趋近于所述目标平均光功率，并返回所述获取所述强度调制器输出的实际平均光功率的步骤；

若是，则返回所述获取所述强度调制器输出的实际平均光功率的步骤。

优选地，在所述调节所述直流控制端的直流电压，使得所述实际平均光功率与所述目标平均光功率相同之后，还包括：

判断所述强度调制器射频控制端的调制电压是否需要校准；

若是，则返回所述优化设置所述QKD系统中，信号态、诱骗态和真空态对应的所述强度调制器射频控制端的调制电压值的步骤；

若否，则返回所述获取所述强度调制器输出的实际平均光功率的步骤。

优选地，所述优化设置所述QKD系统中，信号态、诱骗态和真空态对应的所述强度调制器射频控制端的调制电压值，所述信号态对应的射频控制端的调制电压值对应的调制相位范围为[10％π,90％π]，使得所述强度调制器输出的实际平均光功率随所述直流控制端直流电压的变化而变化，具体包括：

调节所述强度调制器的相位偏差为0；

根据所述强度调制器的半波电压，得到所述信号态对应的调制相位最优值对应的调制电压作为信号态调制电压，对准所述激光器发出的光脉冲和所述信号态调制电压时序，并标记所述强度调制器的射频控制端加载所述信号态调制电压时，所述强度调制器输出的信号态功率值，作为所述信号态对应的所述强度调制器射频控制端的调制电压值；

初步设置所述强度调制器射频控制端的待校准诱骗态调制电压，并对准所述激光器发出的光脉冲和所述待校准诱骗态调制电压时序；根据诱骗态功率值与所述信号态功率值关系，确定诱骗态目标功率值；探测所述强度调制器的射频控制端加载所述待校准调制电压时对应的输出功率值；将所述输出功率值与所述诱骗态目标功率值比较，对所述待校准诱骗态调制电压进行迭代调节，直至所述输出功率值与所述诱骗态目标功率值相同，将所述输出功率值与所述诱骗态目标功率值相同时的待校准诱骗态调制电压作为所述诱骗态对应的所述强度调制射频控制端的调制电压值。

优选地，所述标记所述强度调制器输出的目标平均光功率，具体包括：

根据QKD正常运行时的参数，设置所述信号态、所述诱骗态和所述真空态的脉冲比例，并根据优化设置后的所述信号态、所述诱骗态和所述真空态的调制电压进行随机触发；

利用光电探测器探测得到所述强度调制器输出的光功率值，标记所述光功率值为所述强度调制器输出的目标平均光功率。

优选地，所述获取所述强度调制器输出的实际平均光功率，具体包括：

采用光电探测器探测所述QKD输出的功率，作为所述强度调制器输出的实际平均光功率。

优选地，所述调节所述强度调制器的相位偏差为0，具体包括：

预设所述直流控制端加载的直流信号的直流电压，并保持不变；

所述强度调制器射频控制端加载第一测试序列，所述第一测试序列采用QKD正常运行时的编码脉冲序列，

将所述第一测试序列中的偏置电压位置对准所述激光器发出的光脉冲时序，使得所述实际平均光功率只受相位偏差影响；

通过调节所述强度调制器的偏置端口的偏置电压，找到所述实际平均光功率的最小值，得到所述相位偏差为0。

优选地，所述根据所述强度调制器的半波电压，得到所述信号态对应的调制相位最优值对应的调制电压作为信号态调制电压，对准所述激光器发出的光脉冲和所述信号态调制电压时序，并标记所述强度调制器的射频控制端加载所述信号态调制电压时，所述强度调制器输出的信号态功率值，作为所述信号态对应的所述强度调制器射频控制端的调制电压值；具体包括：

触发激光器输出信号态光脉冲，关闭其他态的光脉冲；

所述强度调制器射频控制端加载第一测试序列，所述第一测试序列采用QKD正常运行时的编码脉冲序列，所述第一测试序列中的信号态调制电压为根据所述强度调制器的半波电压得到的所述信号态对应的调制相位最优值对应的调制电压；

将所述第一测试序列中的信号态调制电压与所述信号态光脉冲的时序对准；

探测调制后的信号态光功率；

将所述调制后的信号态光功率标记为信号态的目标信号态光功率，对应的第一测试序列中的信号态调制电压标记为信号态调制电压。

优选地，所述初步设置所述强度调制器射频控制端的待校准诱骗态调制电压，并对准所述激光器发出的光脉冲和所述待校准调制电压时序；根据诱骗态功率值与所述信号态功率值关系，确定诱骗态目标功率值；探测所述强度调制器的射频控制端加载所述待校准诱骗态调制电压时对应的输出功率值；将所述输出功率值与所述诱骗态目标功率值比较，对所述待校准诱骗态调制电压进行调节，直至所述输出功率值与所述诱骗态目标功率值相同，将所述输出功率值与所述诱骗态目标功率值相同时的待校准诱骗态调制电压作为所述诱骗态对应的所述强度调制射频控制端的调制电压值，具体包括：

触发激光器输出诱骗态光脉冲，关闭其他态的光脉冲；

所述强度调制器射频控制端加载所述第一测试序列；

将所述第一测试序列中的待校准诱骗态调制电压与所述诱骗态光脉冲的时序对准；

探测调制后的诱骗态功率值；

采用校准算法比较所述诱骗态功率值和诱骗态目标功率值比较，对所述待校准诱骗态调制电压进行调节；

迭代所述探测调制后的诱骗态功率值步骤和所述采用校准算法比较所述诱骗态功率值和诱骗态目标功率值比较，对所述待校准诱骗态调制电压进行调节的步骤，直至所述诱骗态功率值与所述诱骗态目标功率值相同；

将使得所述诱骗态功率值与所述诱骗态目标功率值相同时的所述待校准诱骗态调制电压作为所述诱骗态对应的所述强度调制射频控制端的调制电压值。

优选地，所述调节所述强度调制器的相位偏差为0，具体包括：

预设所述直流控制端加载的直流信号的直流电压，并保持不变；

所述强度调制器射频控制端加载第二测试序列，所述第二测试序列为周期脉冲测试序列，

将所述第二测试序列中的偏置电压位置对准所述激光器发出的光脉冲时序，使得所述实际平均光功率只受相位偏差影响；

通过调节所述强度调制器的偏置端口的偏置电压，找到所述实际平均光功率的最小值，得到所述相位偏差为0。

优选地，所述根据所述强度调制器的半波电压，得到所述信号态对应的调制相位最优值对应的调制电压作为信号态调制电压，对准所述激光器发出的光脉冲和所述信号态调制电压时序，并标记所述强度调制器的射频控制端加载所述信号态调制电压时，所述强度调制器输出的信号态功率值，作为所述信号态对应的所述强度调制器射频控制端的调制电压值；具体包括：

周期触发激光器输出周期光脉冲；

所述强度调制器射频控制端加载第二测试序列的第一种模式，所述第二测试序列为周期脉冲测试序列，且所述第二测试序列的第一种模式的调制电压幅度，等于根据所述强度调制器的半波电压得到的所述信号态对应的调制相位最优值；

将所述第二测试序列的第一种模式的调制电压与所述周期光脉冲的时序对准；

探测调制后的信号态光功率；

将所述调制后的信号态光功率标记为信号态的目标信号态光功率，对应的强度调制器射频端加载的所述第二测试序列的第一种模式的调制电压标记为信号态调制电压。

优选地，所述初步设置所述强度调制器射频控制端的待校准调制电压，并对准所述激光器发出的光脉冲和所述待校准调制电压时序；根据诱骗态功率值与所述信号态功率值关系，确定诱骗态目标功率值；探测所述强度调制器的射频控制端加载所述待校准调制电压时对应的输出功率值；将所述输出功率值与所述诱骗态目标功率值比较，对所述待校准调制电压进行调节，直至所述输出功率值与所述诱骗态目标功率值相同，将所述输出功率值与所述诱骗态目标功率值相同时的待校准调制电压作为所述诱骗态对应的所述强度调制射频控制端的调制电压值，具体包括：

周期触发激光器输出周期光脉冲；

所述强度调制器射频控制端加载所述第二测试序列的第二种模式，所述第二测试序列为周期脉冲测试序列，所述第二测试序列中的所述第二种模式调制电压幅度待校准；

将所述第二测试序列的第二种模式的待校准调制电压与所述诱骗态光脉冲的时序对准；

探测调制后的诱骗态功率值；

采用校准算法比较所述诱骗态功率值和诱骗态目标功率值比较，对所述待校准诱骗态调制电压进行调节；

迭代所述探测调制后的诱骗态功率值步骤和所述采用校准算法比较所述诱骗态功率值和诱骗态目标功率值比较，对所述待校准诱骗态调制电压进行调节的步骤，直至所述诱骗态功率值与所述诱骗态目标功率值相同；

将使得所述诱骗态功率值与所述诱骗态目标功率值相同时的所述待校准诱骗态调制电压作为所述诱骗态对应的所述强度调制射频控制端的调制电压值。

优选地，所述调节所述强度调制器的相位偏差为0，具体包括：

预设所述直流控制端加载的直流信号的直流电压，并保持不变；

所述强度调制器射频控制端加载第三测试序列，所述第三测试序列为周期脉冲测试序列，

将所述第三测试序列中的偏置电压位置对准所述激光器发出的光脉冲时序，使得所述实际平均光功率只受相位偏差影响；

通过调节所述强度调制器的偏置端口的偏置电压，找到所述实际平均光功率的最小值，得到所述相位偏差为0。

优选地，所述根据所述强度调制器的半波电压，得到所述信号态对应的调制相位最优值对应的调制电压作为信号态调制电压，对准所述激光器发出的光脉冲和所述信号态调制电压时序，并标记所述强度调制器的射频控制端加载所述信号态调制电压时，所述强度调制器输出的信号态功率值，作为所述信号态对应的所述强度调制器射频控制端的调制电压值；具体包括：

周期触发激光器输出周期光脉冲；

所述强度调制器射频控制端加载第三测试序列的第一种模式，所述第三测试序列的第一种模式中信号态调制电压幅度，等于根据所述强度调制器的半波电压得到的所述信号态对应的调制相位最优值；

将所述周期光脉冲中的信号态光脉冲用所述第三测试序列中的信号态调制电压调制并将两者时序对准，将所述周期光脉冲中的其它光脉冲用所述第三测试序列中真空态调制电压调制并将两者时序对准；

探测调制后的信号态光功率；

将所述调制后的信号态光功率标记为信号态的目标信号态光功率，对应的强度调制器射频端加载的第三测试序列的第一种模式中信号态调制电压标记为信号态调制电压。

优选地，所述初步设置所述强度调制器射频控制端的待校准调制电压，并对准所述激光器发出的光脉冲和所述待校准调制电压时序；根据诱骗态功率值与所述信号态功率值关系，确定诱骗态目标功率值；探测所述强度调制器的射频控制端加载所述待校准调制电压时对应的输出功率值；将所述输出功率值与所述诱骗态目标功率值比较，对所述待校准调制电压进行调节，直至所述输出功率值与所述诱骗态目标功率值相同，将所述输出功率值与所述诱骗态目标功率值相同时的待校准调制电压作为所述诱骗态对应的所述强度调制射频控制端的调制电压值，具体包括：

触发激光器输出周期光脉冲；

所述强度调制器射频控制端加载所述第三测试序列的第二种模式，所述第三测试序列的第二种模式中诱骗态调制电压幅度待校准；

将所述周期光脉冲中的信号态光脉冲用所述第三测试序列的第二种模式中的诱骗态调制电压调制，并将两者时序对准，将所述周期光脉冲中的其它光脉冲用所述第三测试序列的第二种模式中的真空态调制电压调制，并将两者时序对准；

探测调制后的诱骗态功率值；

采用校准算法比较所述诱骗态功率值和诱骗态目标功率值比较，对所述待校准诱骗态调制电压进行调节；

迭代所述探测调制后的诱骗态功率值步骤和所述采用校准算法比较所述诱骗态功率值和诱骗态目标功率值比较，对所述待校准诱骗态调制电压进行调节的步骤，直至所述诱骗态功率值与所述诱骗态目标功率值相同；

将使得所述诱骗态功率值与所述诱骗态目标功率值相同时的所述待校准诱骗态调制电压作为所述诱骗态对应的所述强度调制射频控制端的调制电压值。

经由上述的技术方案可知，本发明提供的QKD强度调制器电压反馈方法，首先优化设置信号态、诱骗态和真空态所需要的调制电压值，使得各个调制电压值校准，并使得平均光功率随强度调制器的直流控制端的直流电压变化而变化，也即，平均光功率相对于直流控制端的直流电压是敏感的，从而可以利用平均光功率对强度调制器的输出功率进行反馈，由于平均光功率中同时包含了信号态、诱骗态和真空态的信息，在直流电压反馈过程中，无需像现有技术中必须中断QKD才能进行不同的电压反馈，从而可以在校准调制电压后，不中断QKD的情况下，实时监测并反馈强度调制结果，综合考虑了信号态、诱骗态和真空态的光强以及所占脉冲比例，无需单独对某一种态的光强进行监测，反馈效率高。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的一种基于商用强度调制器的QKD结构示意图；

图2为本发明实施例提供的一种基于马赫曾德干涉仪制作形成的强度调制器的QKD结构示意图；

图3为本发明实施例提供的包含调制电压校准的强度调制器反馈原理图；

图4为本发明实施例提供的一种量子密钥分发强度调制器的电压反馈方法示意图；

图5为本发明实施例提供的一种强度调制器的调制电压校准方法；

图6为本发明实施例提供的另一种强度调制器的调制电压校准方法；

图7为本发明实施例提供的又一种强度调制器的调制电压校准方法；

图8为本发明实施例提供的另一种量子密钥分发强度调制器的电压反馈方法示意图。

具体实施方式

正如背景技术部分所述，现有技术中对强度调制器的相位反馈，需要中断QKD，或者流程和装置结构很复杂。

发明人发现，现有技术中公开了一种强度调制器光强锁定的装置，处理器对强度调制器进行扫描，采集到的数据与设定数据进行比较，得到强度调制器的校准值，进而实现调制光强锁定，但该方法需要中断QKD流程。

这是由于QKD过程中，所有态的光是随机制备的，包括信号态、诱骗态和真空态，一种现有技术，采用的光电探测模块，通常为低速PIN管，其检测功能没有办法分辨每个脉冲，而是对一段时间内脉冲进行积累统计。所以没有办法在QKD过程中满足反馈的要求，必须中断QKD过程，单独获取信号态、诱骗态和真空态的状态，再分别进行反馈。

现有技术还公开了一种反馈方案，在强度调制器IM的RF端进行射频调制，然后对IM的输出信号进行探测，对探测信号进行解调，得到IM低频的相位抖动，从而对IM的直流电压进行反馈，实现对诱骗态的校准，但是该装置需要进行调制、解调以及锁相放大，装置和反馈方法流程复杂。

基于此，本发明提供一种量子密钥分发强度调制器的电压反馈方法，应用于QKD系统中，所述QKD系统包括激光器、强度调制器、分束器、光电探测模块、反馈算法模块和强度调制器直流控制端电压驱动模块；所述强度调制器包括直流控制端和射频控制端；

所述电压反馈方法包括：

优化设置所述QKD系统中，信号态、诱骗态和真空态对应的所述强度调制器射频控制端的调制电压值，所述信号态对应的射频控制端的调制电压值对应的调制相位范围为[10％π,90％π]，使得所述强度调制器输出的实际平均光功率随所述直流控制端直流电压的变化而变化；

标记所述强度调制器输出的目标平均光功率；

获取所述强度调制器输出的实际平均光功率；

判断所述实际平均光功率与所述目标平均光功率是否相同；

若否，则调节所述直流控制端的直流电压使得所述实际平均光功率趋近于所述目标平均光功率，并返回所述获取所述强度调制器输出的实际平均光功率的步骤；

若是，则返回所述获取所述强度调制器输出的实际平均光功率的步骤。

本发明提供的QKD强度调制器电压反馈方法，首先优化设置信号态、诱骗态和真空态所需要的调制电压值，使得各个调制电压值校准，并使得平均光功率随强度调制器的直流控制端的直流电压变化而变化，也即，平均光功率相对于直流控制端的直流电压是敏感的，从而可以利用平均光功率对强度调制器的输出功率进行反馈，由于平均光功率中同时包含了信号态、诱骗态和真空态的信息，在直流电压反馈过程中，无需像现有技术中必须中断QKD才能进行不同的电压反馈，从而可以在校准调制电压后，不中断QKD的情况下，实时监测并反馈强度调制结果，综合考虑了信号态、诱骗态和真空态的光强以及所占脉冲比例，无需单独对某一种态的光强进行监测，反馈效率高。

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明实施例提供的一种量子密钥分发强度调制器的电压反馈方法，应用在QKD系统中，所述QKD系统包括激光器、强度调制器、分束器、光电探测模块、反馈算法模块和强度调制器直流控制端电压驱动模块，所述强度调制器包括直流控制端和射频控制端。

本实施例中不限定所述强度调制器是商用的强度调制器还是通过马赫曾德干涉仪制作形成的强度调制器，在本申请中均适用。商用的强度调制器包括直流控制端和射频控制端，而基于马赫曾德干涉仪形成的强度调制器中，通常马赫曾德干涉仪的一个臂中设置有移相器PS(Phase Shifter)，另一个臂中设置有相位调制器PM(Phase Modulator)，其中，移相器PS的电压输入端相当于商用强度调制器的直流控制端；而相位调制器PM的电压输入端相当于商用强度调制器的射频控制端。

请参见图1，图1为本发明实施例提供的一种基于商用强度调制器的QKD结构示意图，包括激光器11、强度调制器12、分束器13、光电探测模块14、直流电压反馈算法模块15和强度调制器直流控制端电压驱动模块16，所述强度调制器12包括直流控制端DC和射频控制端RF。

请参见图2，图2为本发明实施例提供的一种基于马赫曾德干涉仪制作形成的强度调制器的QKD结构示意图；同样包括激光器21、强度调制器22、分束器23、光电探测模块24、直流电压反馈算法模块25和强度调制器直流控制端电压驱动模块26，其中，强度调制器22的移相器PS的电压输入端作为强度调制器的直流控制端DC；相位调制器PM的电压输入端作为强度调制器的射频控制端RF。本实施例中强度调制器直流控制端电压驱动模块26为移相器驱动模块。

本发明实施例中利用的平均光功率电压反馈的原理为：正常QKD编码输出时，QKD信号态、诱骗态和真空态各自的光强比例以及各自的脉冲比例是一个定值，因此，从强度调制器输出的光功率存在一个平均功率值I_a，且可以通过优化设置信号态、诱骗态和真空态所需的调制电压值，使得平均值I_a是关于直流电压(对应相位值)具有较大的敏感度的。由于受到环境变化等因素的影响使得强度调制器内部的干涉两臂之间引入了一个变化的相位偏差，那么强度调制器输出平均光功率值会发生变化，因此，可通过调节强度调制的直流控制端电压来补偿环境变化导致的相位偏差的变化，使平均光功率回到I_a，达到强度调制器功率输出对直流控制端的直流电压进行反馈控制的目的。

以图2中所示的基于马赫曾德干涉仪的强度调制器为具体例子进行计算说明(该强度调制光路中的相位调制器PM和移相器PS类似于商用强度调制器的RF射频端和DC直流端)。

在QKD系统中，通常诱骗态功率为信号态功率的1/4～1/3，本申请实施例中以诱骗态功率为信号态功率的1/3为例进行说明，发送脉冲比例中，信号态的占比多，诱骗态和真空态的占比小，假设信号态、诱骗态、真空态脉冲的比例以6：1：1为例。马赫曾德干涉仪的强度调制函数关系为

这里P为PM上加载的相位，ΔΦ为干涉仪包括PS的相位偏差。

其中，信号态功率：

式中，P1是信号态调制相位(和调制电压成正比关系，为避免混淆，可以通用两种表述)，通常情况下，QKD信号态光强在干涉相长的位置，即P1为π，ΔΦ是相位偏差，需要校准为0才能使得信号态光强最强。

诱骗态功率：

式中，P2是诱骗态调制相位，P2需满足诱骗态功率是信号态功率的1/3的条件，也即在相位偏差ΔΦ为0时，

真空态功率：

通常情况下，QKD真空态光强在干涉相消的位置，即真空态调制相位为0，相位偏差ΔΦ需要校准为0才能使得真空态光强最弱。

那么，平均光功率：

Ι_a＝K1*I_s+K2*I_d+K3*I_v (5)

式中，K1,K2,K3分别为信号态、诱骗态、真空态脉冲所占的比例。按照6：1：1比例得到：

平均光功率的变化率：

当相位偏差ΔΦ＝0时，平均光功率的变化率为：

从上式可以看出，平均光功率相对相位偏差的变化率(斜率)的最大值在P1接近90°处，该处为最优值P1_opt。平均光功率相对相位偏差的变化率(斜率)的最小值在P1接近π处，也即对应QKD通常情况(如上所述，此时QKD信号态光强在干涉相长的位置)。因此，需要对强度调制器IM调制的信号态和诱骗态的调制电压进行调整，使得平均光功率相对相位偏差的变化率(斜率)尽量为最大，使得通过平均光功率的值来反馈直流电压是具有较大的敏感度的，也即使得平均光功率值来反馈直流控制端的直流电压是灵敏的。

具体地，根据强度调制器中相位调制器PM的半波电压，找出最优值P1_opt(或接近该最优值的某值)对应的调制电压Vs作为信号态调制电压，诱骗态调制电压Vd则通过信号态光强和诱骗态光强关系可以大致确定范围，然后通过下文所述的校准方法进行校准；真空态调制电压Vv则通过其对应的光功率为最小值确定，也如下文的校准方法所述。

为清楚说明本发明提供的量子密钥分发强度调制器的电压反馈方法，结合附图进行详细说明。请参见图3和图4，图3为包含调制电压校准的强度调制器反馈的系统结构示意图，图4为本发明实施例提供的一种量子密钥分发强度调制器的电压反馈方法示意图；其中，所述量子密钥分发强度调制器的电压反馈方法包括：

S101：优化设置所述QKD系统中，信号态、诱骗态和真空态对应的所述强度调制器射频控制端的调制电压值，所述信号态对应的射频控制端的调制电压值对应的调制相位范围为[10％π,90％π]，使得所述强度调制器输出的实际平均光功率随所述直流控制端直流电压的变化而变化；

需要说明的是，在QKD系统进行直流电压反馈时(如下面的步骤S103、S104所述)，首先需要保证强度调制器射频控制端的调制电压是准确的，因此，本发明中初始化QKD系统，对强度调制器射频控制端的调制电压进行校准。而且，QKD工作的外界环境变化如果使得强度调制器的调制电压也发生变化，此时类似也须对调制电压进行校准。

本实施例中，优化设置所述QKD系统中，信号态、诱骗态和真空态对应的所述强度调制器射频控制端的调制电压值，具体包括如下步骤：

1)首先调节相位偏差ΔΦ使其为0；

2)根据强度调制器中相位调制器PM的半波电压，找出最优值P1_opt(或接近该最优值的某值)对应的调制电压Vs作为信号态调制电压；强度调制器驱动射频控制端驱动模块输出该调制电压Vs给强度调制器，并且光脉冲的时间位置需和调制电压Vs的时间位置对准，也即使得电信号和光信号时序对准，以免光信号被其他电压调制。

标记此时的光电探测器探测的结果为信号态功率值；

3)然后当需要校准相位调制器PM的调制电压(比如诱骗态调制电压Vd)时，强度调制器驱动射频控制端驱动模块输出待校准调制电压给强度调制器，并且光脉冲的时间位置需和待校准调制电压的时间位置对准，也即使得电信号和光信号时序对准，以免光信号被其它电压调制。

然后校准算法将光电探测器探测的结果，也即将强度调制器的射频控制端加载待校准调制电压时的输出功率值与诱骗态目标功率值(诱骗态目标功率值为根据已标记的信号态功率值和诱骗态方案参数关系而得到)比较，然后对所述待校准调制电压进行微调，直到强度调制器输出诱骗态目标功率值。

本实施例中不限定对强度调制器调制电压进行优化设置的具体方法，可选地，包括至少以下三种方式：

(一)当光源的控制模块可以选择某个光脉冲是否发送，且此时校准所用的特殊模式下的光脉冲光强参数基本等于正常QKD编码所用的模式下的光脉冲光强参数时，调制电压校准方法如下，具体请参见图5，图5为本发明实施例提供的一种调制电压校准方法：

1、调节相位偏差ΔΦ使其为0

相位偏差ΔΦ实际由两部分贡献：一为直流控制端加载的直流信号的直流电压，二为射频控制端加载的射频信号的偏置电压。具体调节时，直流控制端加载的直流信号的直流电压先预设一个值(如Vdc)并保持不变；然后将强度调制器射频控制端加载的第一测试序列(第一测试序列采用QKD正常运行时的编码脉冲序列)中的偏置电压位置对准光脉冲位置，也即，使得

中的P为0，此时光功率只受相位偏差ΔΦ影响。那么通过调节强度调制器的偏置端口的偏置电压，找到I的最小值，使得相位偏差ΔΦ为0。

2、标记信号态的调制电压对应参数(也可标记诱骗态的，顺序上不做限制)

(1)光源的控制模块将其他态的光脉冲关闭，只保留信号态光脉冲；

(2)强度调制器射频控制端加载上述第一测试序列(第一测试序列中的信号态调制电压幅度Vs为根据强度调制器的半波电压得到的信号态对应的调制相位最优值对应的调制电压幅度)，并将步骤(1)得到的随机驱动的光脉冲的有光的时间位置对准幅度为Vs的脉冲电压时间位置，也即使得第一测试序列的电压脉冲与光脉冲的时序对准，同时加载到强度调制器中；

(3)光电探测模块探测调制后的光功率I；

(4)将此时的调制光功率I标记为目标信号态光功率Is，此时的强度调制器射频控制端加载的第一测试序列的信号态调制电压标记为目标信号态调制电压Vs。

3、校准诱骗态的调制电压Vd的校准方案。

(1)光源的控制模块将其他态的光脉冲关闭，只保留诱骗态光脉冲；

(2)强度调制器射频控制端加载上述第一测试序列(第一测试序列中的诱骗态调制电压幅度Vd待校准)，并将步骤(1)得到的随机驱动的光脉冲的有光的时间位置对准幅度为Vd的脉冲电压时间位置；

(3)光电探测模块探测调制后的光功率I；

(4)校准算法比较调制光功率I和诱骗态目标功率值Id(根据信号态、诱骗态光强设置比例关系得到Is：Id确定关系，可以唯一确定Id)，然后微调诱骗态的调制电压；

(5)迭代(3)、(4)步骤，直到调制光功率I达到目标诱骗态光功率Id，此时的强度调制器射频控制端加载的第一测试序列的诱骗态调制电压就是校准后的诱骗态调制电压Vd。

4、校准真空态的调制电压Vv的校准方案同上步骤3。

对于最典型的“真空态即为光强为0(极小)”的情况，由于目标真空态光功率Iv为能达到的最小值点，所以Vv＝0即可，不需要校准，本步骤可以省略。

(二)当光源需要周期触发而不能随机触发(如高频情况，随机触发的光脉冲的光强参数不能等同于周期触发的光强参数)，而此时校准所用调制电压测试序列中调制电压占空比，虽将不同于正常QKD编码时随机调制电压中各态(信号态或诱骗态)的调制电压占空比，但两者调制电压基本相同而不容易受调制电压占空比影响时，那么可采用强度调制器的调制电压校准方法之二，请参见图6：

1、调节相位偏差ΔΦ使其为0(原理类似上面(一)的步骤1)

具体地，直流控制端加载的直流信号的直流电压先预设一个值(如Vdc)并保持不变；然后将强度调制器射频驱动端口加载的测试序列中的偏置电压位置对准光脉冲位置，也即使得

中的P为0，此时光功率只受位偏差ΔΦ影响。那么通过调节强度调制器的偏置端口的偏置电压，找到I的最小值，使得相位偏差ΔΦ为0。后续步骤都基于该相位偏差ΔΦ为0的条件进行校准。

2、标记信号态的调制电压对应参数(也可先标记诱骗态的，顺序上不做限制)

(1)光源的控制模块周期触发激光器，光源输出周期光脉冲；

(2)强度调制器射频控制端加载周期脉冲测试序列(周期脉冲测试序列即为第二测试序列)，其调制电压幅度为Vs(Vs为根据强度调制器的半波电压得到的信号态对应的调制相位最优值对应的调制电压幅度)，并将该幅度为Vs的周期脉冲电压位置对准光脉冲位置；

(3)光电探测模块探测调制后的光功率I；

(4)将此时的调制光功率I标记为信号态目标光功率Is，此时的强度调制器射频控制端的加载电压标记为信号态调制电压Vs。

3、校准诱骗态的调制电压Vd的校准方案。

(1)光源的控制模块周期触发激光器，光源输出周期光脉冲；

(2)强度调制器射频控制端加载周期脉冲测试序列(周期脉冲测试序列也即上面的第二测试序列)，其调制电压幅度为Vd(Vd为待校准诱骗态调制电压幅度)，并将该幅度为Vd的周期脉冲电压位置对准光脉冲位置；

(3)光电探测模块探测调制后的光功率I；

(4)校准算法比较调制光功率I和目标诱骗态光功率Id(根据信号态、诱骗态光强设置比例关系得到Is：Id确定关系，可以唯一确定Id)，然后微调诱骗态的调制电压；

(5)迭代(3)、(4)步骤，直到调制光功率I达到目标诱骗态光功率Id，此时的强度调制器射频控制端的加载电压就是校准后的诱骗态调制电压Vd。

4、校准真空态的调制电压Vv的校准方案同上步骤3。

对于最典型的“真空态即为光强为0(极小)”的情况，由于目标真空态光功率Iv为能达到的最小值点，所以Vv＝0即可不需要校准，本步骤可以省略。

(三)当光源需要周期触发而不能随机触发(如高频情况，随机触发的光脉冲的光强参数可能不等同于周期触发的光强参数)，而此时校准所用调制电压测试序列中调制电压占空比，虽将不同于正常QKD编码时随机调制电压中各态(信号态或诱骗态)的调制电压占空比，但两者调制电压基本相同而不容易受调制电压占空比影响时，那么可采用强度调制器的调制电压校准方法之三，请参见图7所示：

1、调节相位偏差ΔΦ使其为0(原理同上面的(二)的步骤1)

2、标记信号态的调制电压Vs对应参数(也可先标记诱骗态的，顺序上不做限制)

(1)光源的控制模块周期触发激光器，光源输出周期光脉冲；

(2)强度调制器射频控制端加载第三测试序列的第一种模式，第三测试序列的第一种模式中的信号态调制电压幅度Vs，为根据强度调制器的半波电压得到的信号态对应的调制相位最优值对应的调制电压幅度。所述周期光脉冲中的信号态光脉冲上加载第三测试序列中信号态调制电压Vs并对准位置，其余光脉冲上加载校准后的真空态电压Vv并对准位置(此时Vv＝0不需要校准，对应“真空态即为光强为0(极小)”的情况)；

(3)光电探测模块探测调制后的光功率I(此时，除了信号态光脉冲，其余光脉冲调制结果为消光的真空态，不会给光电探测模块贡献光功率)；

(4)将此时的调制光功率I标记为目标信号态光功率Is，此时的强度调制器射频控制端加载的第三测试序列的第一种模式中信号态调制电压标记为校准后的信号态调制电压Vs。

3、校准诱骗态的调制电压Vd的校准方案。

(1)光源的控制模块周期触发激光器，光源输出周期光脉冲；

(2)强度调制器射频控制端加载第三测试序列的第二种模式，第三测试序列的第二种模式中的诱骗态调制电压幅度Vd待校准。所述周期光脉冲中的诱骗态光脉冲上加载第三测试序列中待校准的诱骗态调制电压Vd并对准位置，其余光脉冲上加载校准后的真空态电压Vv并对准位置；

(3)光电探测模块探测调制后的光功率I(此时，除了信号态光脉冲，其余光脉冲调制结果为消光的真空态，不会给光电探测模块贡献光功率)；

(4)校准算法比较调制光功率I和目标信号态光功率Id(根据信号态、诱骗态光强设置比例关系得到Is：Id确定关系，可以唯一确定Id)，然后微调诱骗态的调制电压Vd；

(5)迭代(3)、(4)步骤，直到调制光功率I达到目标诱骗态光功率Id，此时的强度调制器射频控制端的加载电压就是校准后的诱骗态调制电压Vd。

对强制调制器的调制电压进行校准后，能够使得后续的工作状态更加准确且稳定，而不受环境温度或其他条件变化而变化。

S102：标记所述强度调制器输出的目标平均光功率；

本步骤中标记强度调制器输出的目标平均光功率，具体可以包括：

1)根据QKD正常运行时的参数，设置所述信号态、所述诱骗态和所述真空态的脉冲比例，并根据所述S101步骤优化设置后的所述信号态、所述诱骗态和所述真空态的调制电压进行随机触发；

用光电探测器探测得到功率值，标记此时得到的功率为所述强度调制器输出的目标平均光功率，用Ia表示。

2)判断Ia和强度调制器的偏置电压的关系，也即斜率正负和斜率大小(具体方法是，将偏置电压做某方向(如增大方向)的微小偏移，记录对应强度调制器之后光电探测模块探测到的功率的变化量是增加还是降低，以及记录功率变化量随偏置电压变化量的变化大小)；

S103：获取所述强度调制器输出的实际平均光功率；

本实施例中实际平均光功率为强度调制器的实际输出平均光功率，所述实际平均光功率可以通过光电探测器进行探测，具体地，探测所述QKD输出的功率，从而作为本实施例中所述强度调制器实际输出的平均光功率。

S104：判断所述实际平均光功率与所述目标平均光功率是否相同；

也即将强度调制器实际输出的平均光功率与标记的目标平均光功率进行比较，判断两者是否一致。

若是，也即实际输出的平均光功率与标记的目标平均光功率一致时，则保持所述直流控制端的直流电压，并返回步骤S103：获取强度调制器输出的实际平均光功率的步骤，进行直流电压的实时反馈；

若否，也即实际输出的平均光功率与标记的目标平均光功率不一致时，则进行S105：调节所述直流控制端的直流电压，使得所述平均光功率更接近所述目标平均光功率；

也即通过调节直流控制端的直流电压，改变实际输出的平均光功率，使其与目标平均光功率更接近。

也即将Ia作为参考值进行强度调制器的电压反馈。以正斜率为例，若光电探测模块探测到的功率I<Ia，则需要增大强度调制器直流端口加载电压，若光电探测模块探测到的功率I>Ia，则需要减小强度调制器直流端口加载电压，另外增减的电压调节量可根据斜率大小确定，或者根据经验值设定，使得实际平均光功率更接近目标值Ia。

需要说明的是，当环境因素改变，导致调制电压需要校准的时候，本实施例中还可以如图8中所示，在反馈直流电压后，还可以包括：

S106：判断强度调制器射频控制端的调制电压是否需要校准。

若是，则回到S101步骤进行；

若否，则回到S103步骤进行。

判断依据可参考S101步骤的说明：“如果QKD工作的外界环境变化使得强度调制器的调制电压也发生变化，此时类似也须对调制电压进行校准。”

综上所述，本申请中提供的反馈方法中包括：

1)利用平均光功率对强度调制器进行直流电压反馈的方法；

2)强度调制器工作温度变化时，若引起强度调制器的调制电压发生变化，则对强度调制器调制电压进行校准的方法；

3)当光源的控制模块可以选择某个光脉冲是否发送，且此时校准所用的特殊模式下的光脉冲光强参数基本等于正常QKD编码所用的模式下的光脉冲光强参数时，强度调制器的调制电压校准方法，图5所示方法；

当光源需要周期触发而不能随机触发(如高频情况，随机触发的光脉冲的光强参数不能等同于周期触发的光强参数)，而此时校准所用调制电压测试序列中调制电压占空比，虽将不同于正常QKD编码时随机调制电压中各态(信号态或诱骗态)的调制电压占空比，但两者调制电压基本相同而不容易受调制电压占空比影响时，两种强度调制器的调制电压校准方法，如图6和图7所示的方法。

本实施例中，以正常QKD编码输出时，QKD信号态、诱骗态和真空态各自的光强比例以及各自的脉冲比例是一个定值，因此，从强度调制器输出的平均光功率(也即综合各态光强和脉冲比例的一个平均值)Ia也是一个定值，当强度调制器的内部干涉两臂之间的相位偏差受到环境变化等因素的影响，强度调制器输出平均光功率值会发生变化，可通过调节强度调制的直流控制端的直流电压，使光平均功率回到Ia为原理，实现对强度调制器直流控制端的直流电压进行反馈控制的目的。

本申请提供的电压反馈方法，包括对强度调制器的射频控制端的调制电压的校准反馈方法和利用平均光功率对强度调制器的直流控制端直流电压进行反馈的方法，在不中断QKD的情况，能够实时监测并反馈强度调制器，综合考虑了信号态、诱骗态和真空态的光强以及所占脉冲比例，无需单独对某一种态的光强进行监测，反馈效率高；并且所需器件较少，系统简单，另外，增加了对相位调制器的调制电压进行校准的措施，使QKD强度调制器能够在不同环境温度下稳定并且准确的工作。

需要说明的是，本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。

还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括上述要素的物品或者设备中还存在另外的相同要素。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (14)

1.一种量子密钥分发强度调制器的电压反馈方法，其特征在于，应用于QKD系统中，所述QKD系统包括激光器、强度调制器、分束器、光电探测模块、反馈算法模块和强度调制器直流控制端电压驱动模块；所述强度调制器包括直流控制端和射频控制端；

所述电压反馈方法包括：

优化设置所述QKD系统中，信号态、诱骗态和真空态对应的所述强度调制器射频控制端的调制电压值，所述信号态对应的射频控制端的调制电压值对应的调制相位范围为[10％π,90％π]，使得所述强度调制器输出的实际平均光功率随所述直流控制端直流电压的变化而变化；

标记所述强度调制器输出的目标平均光功率；

获取所述强度调制器输出的实际平均光功率；

判断所述实际平均光功率与所述目标平均光功率是否相同；

若否，则调节所述直流控制端的直流电压使得所述实际平均光功率趋近于所述目标平均光功率，并返回所述获取所述强度调制器输出的实际平均光功率的步骤；

若是，则返回所述获取所述强度调制器输出的实际平均光功率的步骤。

2.根据权利要求1所述的量子密钥分发强度调制器的电压反馈方法，其特征在于，在所述调节所述直流控制端的直流电压，使得所述实际平均光功率与所述目标平均光功率相同之后，还包括：

判断所述强度调制器射频控制端的调制电压是否需要校准；

若是，则返回所述优化设置所述QKD系统中，信号态、诱骗态和真空态对应的所述强度调制器射频控制端的调制电压值的步骤；

若否，则返回所述获取所述强度调制器输出的实际平均光功率的步骤。

3.根据权利要求1所述的量子密钥分发强度调制器的电压反馈方法，其特征在于，所述优化设置所述QKD系统中，信号态、诱骗态和真空态对应的所述强度调制器射频控制端的调制电压值，所述信号态对应的射频控制端的调制电压值对应的调制相位范围为[10％π,90％π]，使得所述强度调制器输出的实际平均光功率随所述直流控制端直流电压的变化而变化，具体包括：

调节所述强度调制器的相位偏差为0；

根据所述强度调制器的半波电压，得到所述信号态对应的调制相位最优值对应的调制电压作为信号态调制电压，对准所述激光器发出的光脉冲和所述信号态调制电压时序，并标记所述强度调制器的射频控制端加载所述信号态调制电压时，所述强度调制器输出的信号态功率值，作为所述信号态对应的所述强度调制器射频控制端的调制电压值；

初步设置所述强度调制器射频控制端的待校准诱骗态调制电压，并对准所述激光器发出的光脉冲和所述待校准诱骗态调制电压时序；根据诱骗态功率值与所述信号态功率值关系，确定诱骗态目标功率值；探测所述强度调制器的射频控制端加载所述待校准调制电压时对应的输出功率值；将所述输出功率值与所述诱骗态目标功率值比较，对所述待校准诱骗态调制电压进行迭代调节，直至所述输出功率值与所述诱骗态目标功率值相同，将所述输出功率值与所述诱骗态目标功率值相同时的待校准诱骗态调制电压作为所述诱骗态对应的所述强度调制射频控制端的调制电压值。

4.根据权利要求1所述的量子密钥分发强度调制器的电压反馈方法，其特征在于，所述标记所述强度调制器输出的目标平均光功率，具体包括：

根据QKD正常运行时的参数，设置所述信号态、所述诱骗态和所述真空态的脉冲比例，并根据优化设置后的所述信号态、所述诱骗态和所述真空态的调制电压进行随机触发；

利用光电探测器探测得到所述强度调制器输出的光功率值，标记所述光功率值为所述强度调制器输出的目标平均光功率。

5.根据权利要求1所述的量子密钥分发强度调制器的电压反馈方法，其特征在于，所述获取所述强度调制器输出的实际平均光功率，具体包括：

采用光电探测器探测所述QKD输出的功率，作为所述强度调制器输出的实际平均光功率。

6.根据权利要求3所述的量子密钥分发强度调制器的电压反馈方法，其特征在于，所述调节所述强度调制器的相位偏差为0，具体包括：

预设所述直流控制端加载的直流信号的直流电压，并保持不变；

所述强度调制器射频控制端加载第一测试序列，所述第一测试序列采用QKD正常运行时的编码脉冲序列，

将所述第一测试序列中的偏置电压位置对准所述激光器发出的光脉冲时序，使得所述实际平均光功率只受相位偏差影响；

通过调节所述强度调制器的偏置端口的偏置电压，找到所述实际平均光功率的最小值，得到所述相位偏差为0。

7.根据权利要求6所述的量子密钥分发强度调制器的电压反馈方法，其特征在于，所述根据所述强度调制器的半波电压，得到所述信号态对应的调制相位最优值对应的调制电压作为信号态调制电压，对准所述激光器发出的光脉冲和所述信号态调制电压时序，并标记所述强度调制器的射频控制端加载所述信号态调制电压时，所述强度调制器输出的信号态功率值，作为所述信号态对应的所述强度调制器射频控制端的调制电压值；具体包括：

触发激光器输出信号态光脉冲，关闭其他态的光脉冲；

所述强度调制器射频控制端加载第一测试序列，所述第一测试序列采用QKD正常运行时的编码脉冲序列，所述第一测试序列中的信号态调制电压为根据所述强度调制器的半波电压得到的所述信号态对应的调制相位最优值对应的调制电压；

将所述第一测试序列中的信号态调制电压与所述信号态光脉冲的时序对准；

探测调制后的信号态光功率；

将所述调制后的信号态光功率标记为信号态的目标信号态光功率，对应的第一测试序列中的信号态调制电压标记为信号态调制电压。

8.根据权利要求7所述的量子密钥分发强度调制器的电压反馈方法，其特征在于，所述初步设置所述强度调制器射频控制端的待校准诱骗态调制电压，并对准所述激光器发出的光脉冲和所述待校准调制电压时序；根据诱骗态功率值与所述信号态功率值关系，确定诱骗态目标功率值；探测所述强度调制器的射频控制端加载所述待校准诱骗态调制电压时对应的输出功率值；将所述输出功率值与所述诱骗态目标功率值比较，对所述待校准诱骗态调制电压进行调节，直至所述输出功率值与所述诱骗态目标功率值相同，将所述输出功率值与所述诱骗态目标功率值相同时的待校准诱骗态调制电压作为所述诱骗态对应的所述强度调制射频控制端的调制电压值，具体包括：

触发激光器输出诱骗态光脉冲，关闭其他态的光脉冲；

所述强度调制器射频控制端加载所述第一测试序列；

将所述第一测试序列中的待校准诱骗态调制电压与所述诱骗态光脉冲的时序对准；

探测调制后的诱骗态功率值；

采用校准算法比较所述诱骗态功率值和诱骗态目标功率值比较，对所述待校准诱骗态调制电压进行调节；

迭代所述探测调制后的诱骗态功率值步骤和所述采用校准算法比较所述诱骗态功率值和诱骗态目标功率值比较，对所述待校准诱骗态调制电压进行调节的步骤，直至所述诱骗态功率值与所述诱骗态目标功率值相同；

将使得所述诱骗态功率值与所述诱骗态目标功率值相同时的所述待校准诱骗态调制电压作为所述诱骗态对应的所述强度调制射频控制端的调制电压值。

9.根据权利要求3所述的量子密钥分发强度调制器的电压反馈方法，其特征在于，所述调节所述强度调制器的相位偏差为0，具体包括：

预设所述直流控制端加载的直流信号的直流电压，并保持不变；

所述强度调制器射频控制端加载第二测试序列，所述第二测试序列为周期脉冲测试序列，

将所述第二测试序列中的偏置电压位置对准所述激光器发出的光脉冲时序，使得所述实际平均光功率只受相位偏差影响；

通过调节所述强度调制器的偏置端口的偏置电压，找到所述实际平均光功率的最小值，得到所述相位偏差为0。

10.根据权利要求9所述的量子密钥分发强度调制器的电压反馈方法，其特征在于，所述根据所述强度调制器的半波电压，得到所述信号态对应的调制相位最优值对应的调制电压作为信号态调制电压，对准所述激光器发出的光脉冲和所述信号态调制电压时序，并标记所述强度调制器的射频控制端加载所述信号态调制电压时，所述强度调制器输出的信号态功率值，作为所述信号态对应的所述强度调制器射频控制端的调制电压值；具体包括：

周期触发激光器输出周期光脉冲；

所述强度调制器射频控制端加载第二测试序列的第一种模式，所述第二测试序列为周期脉冲测试序列，且所述第二测试序列的第一种模式的调制电压幅度，等于根据所述强度调制器的半波电压得到的所述信号态对应的调制相位最优值；

将所述第二测试序列的第一种模式的调制电压与所述周期光脉冲的时序对准；

探测调制后的信号态光功率；

将所述调制后的信号态光功率标记为信号态的目标信号态光功率，对应的强度调制器射频端加载的所述第二测试序列的第一种模式的调制电压标记为信号态调制电压。

11.根据权利要求10所述的量子密钥分发强度调制器的电压反馈方法，其特征在于，所述初步设置所述强度调制器射频控制端的待校准调制电压，并对准所述激光器发出的光脉冲和所述待校准调制电压时序；根据诱骗态功率值与所述信号态功率值关系，确定诱骗态目标功率值；探测所述强度调制器的射频控制端加载所述待校准调制电压时对应的输出功率值；将所述输出功率值与所述诱骗态目标功率值比较，对所述待校准调制电压进行调节，直至所述输出功率值与所述诱骗态目标功率值相同，将所述输出功率值与所述诱骗态目标功率值相同时的待校准调制电压作为所述诱骗态对应的所述强度调制射频控制端的调制电压值，具体包括：

周期触发激光器输出周期光脉冲；

所述强度调制器射频控制端加载所述第二测试序列的第二种模式，所述第二测试序列为周期脉冲测试序列，所述第二测试序列中的所述第二种模式调制电压幅度待校准；

将所述第二测试序列的第二种模式的待校准调制电压与所述诱骗态光脉冲的时序对准；

探测调制后的诱骗态功率值；

采用校准算法比较所述诱骗态功率值和诱骗态目标功率值比较，对所述待校准诱骗态调制电压进行调节；

迭代所述探测调制后的诱骗态功率值步骤和所述采用校准算法比较所述诱骗态功率值和诱骗态目标功率值比较，对所述待校准诱骗态调制电压进行调节的步骤，直至所述诱骗态功率值与所述诱骗态目标功率值相同；

将使得所述诱骗态功率值与所述诱骗态目标功率值相同时的所述待校准诱骗态调制电压作为所述诱骗态对应的所述强度调制射频控制端的调制电压值。

12.根据权利要求3所述的量子密钥分发强度调制器的电压反馈方法，其特征在于，所述调节所述强度调制器的相位偏差为0，具体包括：

预设所述直流控制端加载的直流信号的直流电压，并保持不变；

所述强度调制器射频控制端加载第三测试序列，所述第三测试序列为周期脉冲测试序列，

将所述第三测试序列中的偏置电压位置对准所述激光器发出的光脉冲时序，使得所述实际平均光功率只受相位偏差影响；

通过调节所述强度调制器的偏置端口的偏置电压，找到所述实际平均光功率的最小值，得到所述相位偏差为0。

13.根据权利要求12所述的量子密钥分发强度调制器的电压反馈方法，其特征在于，所述根据所述强度调制器的半波电压，得到所述信号态对应的调制相位最优值对应的调制电压作为信号态调制电压，对准所述激光器发出的光脉冲和所述信号态调制电压时序，并标记所述强度调制器的射频控制端加载所述信号态调制电压时，所述强度调制器输出的信号态功率值，作为所述信号态对应的所述强度调制器射频控制端的调制电压值；具体包括：

周期触发激光器输出周期光脉冲；

所述强度调制器射频控制端加载第三测试序列的第一种模式，所述第三测试序列的第一种模式中信号态调制电压幅度，等于根据所述强度调制器的半波电压得到的所述信号态对应的调制相位最优值；

将所述周期光脉冲中的信号态光脉冲用所述第三测试序列中的信号态调制电压调制并将两者时序对准，将所述周期光脉冲中的其它光脉冲用所述第三测试序列中真空态调制电压调制并将两者时序对准；

探测调制后的信号态光功率；

将所述调制后的信号态光功率标记为信号态的目标信号态光功率，对应的强度调制器射频端加载的第三测试序列的第一种模式中信号态调制电压标记为信号态调制电压。

14.根据权利要求13所述的量子密钥分发强度调制器的电压反馈方法，其特征在于，所述初步设置所述强度调制器射频控制端的待校准调制电压，并对准所述激光器发出的光脉冲和所述待校准调制电压时序；根据诱骗态功率值与所述信号态功率值关系，确定诱骗态目标功率值；探测所述强度调制器的射频控制端加载所述待校准调制电压时对应的输出功率值；将所述输出功率值与所述诱骗态目标功率值比较，对所述待校准调制电压进行调节，直至所述输出功率值与所述诱骗态目标功率值相同，将所述输出功率值与所述诱骗态目标功率值相同时的待校准调制电压作为所述诱骗态对应的所述强度调制射频控制端的调制电压值，具体包括：

触发激光器输出周期光脉冲；

所述强度调制器射频控制端加载所述第三测试序列的第二种模式，所述第三测试序列的第二种模式中诱骗态调制电压幅度待校准；

将所述周期光脉冲中的信号态光脉冲用所述第三测试序列的第二种模式中的诱骗态调制电压调制，并将两者时序对准，将所述周期光脉冲中的其它光脉冲用所述第三测试序列的第二种模式中的真空态调制电压调制，并将两者时序对准；

探测调制后的诱骗态功率值；

采用校准算法比较所述诱骗态功率值和诱骗态目标功率值比较，对所述待校准诱骗态调制电压进行调节；

迭代所述探测调制后的诱骗态功率值步骤和所述采用校准算法比较所述诱骗态功率值和诱骗态目标功率值比较，对所述待校准诱骗态调制电压进行调节的步骤，直至所述诱骗态功率值与所述诱骗态目标功率值相同；

将使得所述诱骗态功率值与所述诱骗态目标功率值相同时的所述待校准诱骗态调制电压作为所述诱骗态对应的所述强度调制射频控制端的调制电压值。

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