信息安全是一个具有重要意义的研究课题。量子保密通信是量子物理学和密码学相结合的产物，是基于量子力学测不准原理和单量子态不可克隆定理发展起来的一种新型保密通信技术，在理论和实验上已被证明是绝对安全、不可破译的，在军事、外交、通信、电子商务等领域有广泛的应用前景。然而在光子的传输过程中时，由于外界环境的变化，改变了光子的偏振和相位特性，引起相位漂移。虽然在较短的距离上这种影响是微乎其微的，但在进行长距离传输时却不可忽略，相位漂移由高频振动和低频振动两部分组成，大部分这类振动的影响采用隔振措施(如用泡沫、橡皮包垫隔音)可以消除，而周期为3±0.32min的低频振动依然存在。这对于量子保密通信的使用增加了误码率，限制了通讯距离。本文分析了现有光纤量子保密通信系统的几种补偿技术，提出一种相位调制量子密钥分配系统低频振动相移的实时跟踪补偿技术，设计了基于双M-Z干涉仪的实时跟踪补偿量子保密通信系统，并对这套系统的相位补偿原理进行了分析，最后设计了实验系统对理论分析进行了验证。共分五章，具体内容安排如下：第一章：简要介绍了经典保密通信存在的问题，量子保密通信起源、发展以及量子密码技术与网络相结合的研究进展。第二章：介绍了目前量子保密通信系统中主要采用的补偿技术，并对存在的问题进行了分析。第三章：详细讨论了基于相位调制的双M-Z量子保密通信系统，提出利用单光子探测光子统计计数表征的干涉相位漂移实时跟踪补偿。运用光学矩阵对量子编码、解码以及通信过程及其相位补偿的原理进行了理论分析。第四章：设计了基于双M-Z相位调制量子保密通信系统的实时相位检测自动补偿模块单元，并开发了数据采集模块和软件系统。实验表明，采用这种方法实验室内实现75公里量子密钥分配和量子保密通信，在24小时内能长期稳定运行，误码率低于6％。第五章：结论与展望。