保密通信在人类生活中起着重要的作用,尤其是在军事、国防领域,地位更是举足轻重。然而随着量子并行算法的发展及量子计算机的进展,基于计算复杂性的经典密码体制受到了严峻的挑战。而量子力学的不确定性原理为我们提供了一种主动发现窃听者存在的方法,从根本上杜绝了非法窃听的可能性,为人们提供了一种“无条件”的安全通信方法,即量子通信,通称为量子密钥分发(Quantum Key Distribution,QKD)。目前量子密钥分发技术的研究正在朝着工程化、实用化的方向发展。实用化的QKD系统对可靠性提出了较高的要求。本文主要对可靠量子密钥分发系统的实现进行研究：一.构建了基于BB84协议和诱骗态光源方案的可靠QKD系统实现模型,设计了以FPGA为核心的主控制板和高压延时板,并提出了一种新的同步方案。二.重新设计全系统工作流程,在FPGA上完成了QKD流程的可靠控制,实现了基矢比对、密钥协商和隐私放大的全硬件系统。三.优化算法,缩短QKD系统的启动时间,有效提高了系统的整体性能。最后经过在合肥城域量子通信试验网中长时间测试,该系统的稳定性和可靠性得到了实际验证。系统在传输距离25kmm,总路径衰减13dB的情况下,密钥生成速率达到5Kbps,误码率小于2%,使得量子通信在产业化应用方向上又前进了一步,为下一步发展实用化QKD网络打下了坚实基础。