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量子密码学是量子力学和密码学相结合的产物。量子密钥分发的物理安全性是由量子力学的基本原理来保证的;再结合密码学上已经被证明是绝对安全的“一次一密”私钥体制,就可以实现理论上是绝对安全的保密通信。 本论文主要是围绕我们自主研发的基于差分相位编码量子密钥分发系统样机进行深入详细地介绍与分析。本文针对差分相位编码量子密钥分发系统容易受到环境干扰从而影响系统稳定性的问题,自主研究了一种效果比较好的被动相位补偿方案。此外还把最优半波电压加载技术、高精度同步时钟远程传输技术运用到系统样机当中,提高了系统的整体性能,并完成了76公里的商用光纤测试。论文的主要内容可以分为以下三个部分: 1.简要地介绍了样机的整体系统结构框架。介绍了系统的具体运行过程,其中包括光路的传输原理过程、电路系统的控制过程和电脑软件程序控制过程。并分别进行了更为深入详细地分析它们的工作原理和工作过程。 2.详细介绍了我们系统样机中用到的几个重要相关技术。首先,由于我们研制的系统密钥发送速率比较低,导致光纤干涉环不同臂之间的长度差很长、稳定性很差。针对这个问题我们自主开发了一种高稳定被动相位漂移补偿技术,在相同的条件下所达到的稳定性比我们目前所见到过的报道更好。其次,为了最大地减少因半波电压加载误差带来的系统误码,我们提出了一种实用性强、高精度测定相位调制器半波电压的方法。再次,我们提出了一种精密远程同步时钟单元技术,它可以高精度补偿长程传输引起的时间漂移的问题,从而提高了系统的实用化程度和性能。 3.我们用自主研制的量子密钥分发系统样机完成了76.4km的商用光纤信道上的测试。量子保密通信样机经过长期测试,无需人工干预可以稳定运行,连续产生量子密钥。