在量子信息科学中，纠缠态作为重要的资源，广泛的应用于量子计算、量子隐形传态、量子超密编码、纠缠纯化及量子保密通信等许多领域。利用二维量子系统构成的量子比特可以实现多种量子通信协议。但是随着人们对通信中包含信息量的越来越高的需求，许多研究开始关注如何将二维的量子比特扩张到更高的维度(qudit)。在最近的研究中，三维量子态(qutrits)及更高维度的纠缠态已经在实验室中被成功的制备出来。与量子比特相比，qudit拥有更好的量子特性及在应用中的优势。例如，高维纠缠态表现出了更强的非局域性和抗干扰性。此外，高维纠缠态还可以明显的增进量子保密通信的安全性。虽然制备任意维度的纠缠态在理论上都是可行的，但是实验制备高维纠缠态仍面临许多现实的困难。与通常的纠缠态相比，超纠缠态在量子通信中也有着重要的应用，在局域的量子操纵上有着明显的优势。　　 在本文中，我们提出了一个制备两光子高维超纠缠态的实验方案，并基于该纠缠态提出一种量子密钥分发协议，该协议可以明显增加保密通信的效率。