结果与分析相位调制研究相位差对边带的影响同时打开相位调制器和,将调制电压设为，调制频率均为。固定的相位为，改变的相位，从到，以为步长。观察到在的相位为时边带幅度最大，即出现边带相长的现象图中的在和时两边带幅度相等且约为时边带幅度值的半图中的在和时，只存在载波，边带幅度取值最小，近似为，这可以认为是边带相消的现象图中的。图中载波峰值与边带峰值对应的光学频率差为，也就是相位调制器的调制频率。对所有数据进行分析可以做出阶边带幅度随相位变化的曲线图，如图所示观察曲线可得时，边带最大时，边带最小近似为。但是由于两个相位调图相位差与阶边带幅度关系图图边带幅度随相位变化曲线黑点代表数据，曲线代表拟合曲线制器中的晶体不可能完全相同，那么当所加的调制电压相同时，它们的调制深度也不是完全相等。另外由于温度对晶体的影响，两个相位调制器本身存在定的相位差，故当两个相位调制器的相位差为时，边带幅度并不是完全的为，即。研究调制幅度调制深度对边带的影响固定相位调制器的调制频率为，加在调制器上两端的电压分别为正负，即电势差为，偏置电压，改变加在相位调制器上调制信号的幅度从开始，以为步长至，然后分别采图。采图过程中发现当调制幅度为时换算成调制深度，即主频最强，此时边带较弱，且无二阶边带出现。见图。图中主频峰值与边带峰值对应的光学频率差为，也就是相位调制器的调制频率。图调制幅度为当调制幅度为换算成调制深度，即时，出现二阶边带，且主频信号减弱见图。图中主频峰值与边带峰值对应的光学频率差为。图调制幅度为当调制幅度为换算成调制深度，即时，主频信号强度减小到约等于阶边带信号的强度见图。图中主频峰值与边带峰值对应的光学频率差为。图调制幅度为当调制幅度为换算成调制深度，即时，主频信号减弱，其强度约等于二阶边带信号的强度，同时出现三阶边带信号见图。图中主频峰值与边带峰值对应的光学频率差阶边带二阶边带出现二阶边带为。图调制幅度为当调制幅度为换算成调制深度，即时，主频信号继续减弱，其强度约等于三阶边带信号的强度见图。图中主频峰值与边带峰值对应的光学频率差为。图调制幅度为阶边带,,吴伟等,种稳定的自由空间量子密钥分配系统量子光学学报桂有珍等,单模光纤中的量子密钥分配量子光学学报,,安毓英，曾小东，光学传感与测量电子工业出版社，，李佳,马赫曾德尔电光调制器原理及其在光纤通信中的应用,湖南工业职业技术学院学报,年月,第卷第期，赵凯华，钟锡华，光学，北京大学出版社，黄湘宁，光电探测器的噪声分析，青海师范大学学报自然科学版，年，第期，解光勇，光电探测器噪声特性分析，信息技术，年第期，阶边带三阶边带阶边带二阶边带三阶边带当调制幅度为换算成调制深度，即时，出现四阶边带信号见图。图中主频峰值与边带峰值对应的光学频率差为。图调制幅度为当调制幅度为换算成调制深度，即时，出现五阶边带信号见图。图中主频峰值与边带峰值对应的光学频率差为。图调制幅度为由以上结果可以分析得出当相位调制器的调制深度不满足远小于的条件时，我们在示波器上就可以明显的观测到高阶边带，而不是单纯的阶边带。三阶边带四阶边带二阶边带阶边带三阶边带阶边带二阶边带四阶边带五阶边带相位锁定如图所示，较上面的图是通过腔观察到的经两个相位调制器调整后的主频和阶边带，通过改变两个相位调制器的相位，主频和阶边带会幅度会发生相应的变化，图中为两个相位调制器的相位差为时的图，继续减小腔的扫腔幅度，就会得到只有阶边带的图，如中间图所示，将此信号所携带的相位信息送入锁相放大器解调出相位差为的信号，最下面的图为此时解调出的鉴相信号，通过鉴相反馈，使相位差稳定在附近，反应到边带幅度上就是幅度最大当两相位调制器的相位差为时，通过鉴相反馈会使其边带幅度稳定在最小。如图所示，较上面的图是没加鉴相反馈时，定时间内的边带幅度随时间随机起伏下图为加上鉴相反馈后，定时间内边带幅度随时间的起伏明显减小。由图可以得出，加上反馈后，边带幅度基本稳定，间接反应了相位差的稳定，即达到了相位差锁定的目的。图图上图为没加反馈时，定时间内阶边带幅度随时间的变化下图为加上反馈后，段时间内阶边带幅度随时间的变化相位差被稳定在。五总结与展望本文通过介绍基于相位调制的单光子干涉量子密钥系统的相关理论，实验测量相位差变化对边带相干结果的影响，并提出了种锁定相位差的方法，通过实时跟踪反馈第二个相位调制器的相位，使两个相位调制器的相位差稳定在。另外研究改变该实验系统的调制深度，进行相应的边带测量，发现当调制深度逐渐变大时，高阶的边带逐渐变得明显。如果对这些高阶边带进行进步的分析，我们可能会得到更多的信息。参考文献,,,,,,带与载波相作用时，对应不同的调制深度时，将引起色散谱线线型幅度的变化。理论模拟了对应不同调制度的色散谱线线型，如图所示图色散型曲线线型随调制幅度的变化在图中，横坐标表示激光频率与腔共振频率的失谐量，纵坐标表示探测器上所产生的光电流大小。谐振腔长设为，调制频率为，对应的调制深度分别为，，的情景，当调制深度逐渐增加时，其拍频光电流变大，鉴频曲线的幅度变大，这有助于提高激光信号的信噪比。图控制灵敏度随调制深度变化而当调制深度改变时，不仅影响鉴频信号幅度的变化，而且也将影响到鉴频曲线的中心斜率。图是鉴频曲线中心斜率随调制深度变化的情况，分别对应调制度，，的情况，调制深度增加曲线越陡，鉴频曲线的斜率就越高，控制灵敏度就增加。频率失谐量相同的情况下产生光电流较大，因而能提高频率控制精确，故综上所述，当调制深度小于时，二阶以上的边带很小，结合实验条件，实验中取调制深度小于。调制频率对色散谱线线型的影响调制频率的选取与激光的幅度噪声激光幅度噪声的存在会影响光谱信号的信噪比，导致激光频率锁定精度降低，激光的幅度噪声主要分布在低频部分。利用射频信号对激光进行调制，使得探测信号的频率移到射频区域，这样就可避开幅度噪声很大的低频区域。如图，当调制频率大于时，幅度噪声下降个量级相当于，达到散粒噪声的水平。调制频率选择对鉴频曲线的斜率的影响图鉴频曲线斜率随调制频率的变化图中，分别对应调制频率的情况，从图中可以看出，当调制频率为时，鉴频曲线的中心斜率最大，当激光频率对应于锁定点有微小的偏移时，图激光幅度噪声频谱分布检测系统便能获得较大的误差信号，从而把激光精确锁定在参考腔的共振频率中心上。但调制频率太低将影响控制系统的频率捕捉范围。综上所述，结合激光幅度噪声鉴频曲线的斜率以及频率的捕捉范围等因素，实验中调制频率选取在，这样既能有效的避开激光幅度噪声的影响，又能在较大失谐频率范围锁定激光。腔腔的工作原理腔是种利用多光束干涉现象来工作的装置。图多光束干涉示意图如图,束光入射到上下表面平行的薄膜上,它将产生系列的反射光束和系列的透射光束,令和分别代表光从膜外到膜内的振幅反射率和透射率,和分别代表光从膜内到膜外的振幅反射率和透射率,用代表入射光的振幅。在薄膜两侧媒质的折射率和相等的条件下,由光的可逆性原理可得和反射光束和透射光束的复振幅表示反射光和透射光的总振幅和光强分别为声。热噪声对探测能力影响最大。热噪声存在于任何导体和半导体中,它来源电阻内部自由电子或电荷载流子的不规则热运动。所有的探测器都具有内电阻,故都具有热噪声。分析电阻中电子的运动,可知当无外场时,导体中的电子做无规则热运动,无定向的迁移,故没有电流,但由于统计涨落,向两个相反方向运动的电子数并不完全相等,因而在