一种基于波分复用的实时光纤信道偏振补偿系统

黄媛 Huang Yuan,赵家钰 Zhao Jiayu,王金东 Wang Jindong,杜聪 Du Cong,彭清轩 Peng Qingxuan,源毅萍 Yuan Yiping,陈映宇 Chen Yingyu,於亚飞 Yu Yafei,魏正军 Wei Zhengjun,张智明 Zhang Zhiming

ACTA OPTICA SINICA（2020）

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摘要

在光纤中传输的光信号,其偏振态(SOP)会受到外界环境的影响而发生随机变化,因此在偏振复用光纤通信系统、偏振编码光纤量子密钥分发(QKD)等系统中,需要插入光纤信道偏振补偿模块对光纤中随机双折射效应引起的偏振态变化进行实时补偿,以保证相应通信系统能够正常工作.根据波分复用光纤信道偏振补偿的理论模型,实现了偏振态相互共轭的两路参考光的制备,采用集成化的偏振探测器对实时变化的偏振态进行检测.在此基础上,提出了一种可以实时补偿光纤信道偏振变化的实验系统,该系统可以应用于偏振复用的光纤通信系统中,也可应用于光纤QKD系统中.实验数据表明,所设计的实验系统可以保障QKD在5 km传输距离下连续稳定运行8h以上,量子比特误码率为1.96％.

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关键词

optical communications, quantum key distribution, random birefringence, polarization compensation, conjugate

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