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全光纤量子通信系统中的高速偏振控制方案

李申 马海强 吴令安 翟光杰

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全光纤量子通信系统中的高速偏振控制方案

李申, 马海强, 吴令安, 翟光杰

High-speed polarization controller for all-fiber quantum communication systems

Li Shen, Ma Hai-Qiang, Wu Ling-An, Zhai Guang-Jie
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  • 偏振控制在光通信中是至关重要的技术, 关系着通信系统的稳定性和误码率. 本文提出一种基于双向Sagnac环工作方式的全光纤高速偏振控制方案, 通过调节环中一个光纤电光相位调制器的相位差而精确控制光场偏振方向, 并且实现了单个端口输出各种偏振态, 无需后续耦合操作. 相位控制精度为10-3 rad, 最大消光比可达30 dB, 工作速率可达2 GHz. 由于本方案的精度、调制速度和稳定性都很高, 并采用了器件简单、成本低廉的全光纤光路, 易于集成, 在量子保密通信等光通信领域中有很好的应用前景.
    Polarization control is of vital importance in optical communications, which can affect the stability and bit error rate of a system. We demonstrate an all-fiber high-speed polarization control scheme based on a bidirectional Sagnac ring. The polarization direction can be accurately controlled by adjusting the phase difference of an electro-optic fiber phase modulator in the ring, meanwhile it is realized that only a single beam port outputs different polarization states. The phase can be adjusted accuratly to 10-3 rad, giving an extinction ratio as high as 30 dB, and the modulation speed can reach 2 GHz. The system has excellent stability, and as the optical circuit consists of simple, low cost components which can be easily integrated, there are good prospects for its application in quantum cryptography and other optical communcations fields.
    • 基金项目: 国家重点基础研究发展计划(批准号:2010CB922904)、国家自然科学基金 (批准号:60978002, 61178010) 和国家高技术研究发展计划(批准号:2011AA120102)资助的课题.
    • Funds: Project supported by the National Basic Research Program of China (Grant No. 2010CB922904), the National Natural Science Foundation of China (Grant Nos. 60978002, 61178010), and the National High Technology Research and Development Program of China (Grant No. 2011AA20102).
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出版历程
  • 收稿日期:  2012-11-20
  • 修回日期:  2012-12-22
  • 刊出日期:  2013-04-05

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