该文是国内第一个量子密钥分发实验系统的完善和发展,报告了作者在全光纤的量子密钥分发和量子随机数发生器研制这两方面的工作.该文首先介绍了量子密钥产生的历史背景、理论的发展、实验的实现及其进展.着重论述了量子密钥分发的基本原理,基于衰减的激光脉冲作单光子源、不等臂的马赫-曾得干涉仪、BB84协议相位调制的全光纤的量子密钥分发实验系统的搭建.我们自制了几乎所有的模块,连续及脉冲两种调制的激光驱动源,压电陶瓷的相位调制器,单光子探测器的无源抑制电路及其工作于盖革模式下所需的高压电源.作者完成的主要工作是:光路系统的搭建、电子器件的制作、数据采集软件的编程以及数据处理、系统的调试、符合测量进行数据采集.最后完成了工作波长850nm、传输距离1.1km、数据有效传输率43比特、误码率为9％的实验系统.为了使该系统更加完善,还进行了基于衰减光脉冲和参量下转换纠缠光子对作光源、基于光子路径选择的随机性的真随机数发生器的研究,完成了随机数产生速率40k左右的实验.产生的序列能通过随行检测.