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对自由空间量子密钥分配系统中接收端设计进行改进研究。采用琼斯矩阵方法分析了系统误码率和接收端光学元件光学特性的关系。分析表明,用来随机选择测量基的器件——偏振无关分束器（NPBS）的偏振相移特性的误差是系统误码的重要来源。提出对光路布置的设计改进方案,在这一方案中,只对NPBS的透射p光与s光的相移差有性能要求,可以降低接收端NPBS的偏振相移误差对误码率的影响。采用改进后的NPBS和普通商品NPBS进行了室外200m量子密钥分配的对比实验。实验结果与理论预期符合基本一致,改进NPBS的设计及接收端光学系