一种用于将光输入分成多个光输出的设备，包括： 被配置为将所述光输入分成第一部分和第二部分的第一分束器，被配置为从所述第一部分提供第一偏振部分和第二偏振部分的第一偏振分束器，其中所述第一偏振部分用于提供第一输出，并且所述第二偏振部分用于提供第二输出，被配置为改变在所述第二部分中的光的偏振的至少一个偏振改变器件，被配置为接收由相应的至少一个偏振改变器件改变的光并且从其提供至少一个第三偏振部分用于提供至少一个第三输出的至少一个第二偏振分束器，以及至少一个光偏转器件，所述至少一个光偏转器件被配置为将在由所述第一偏振分束器产生的所述第二偏振部分和由所述至少一个第二偏振分束器产生的至少一个第四偏振部分中的光定向为在所述设备的相应输出处与所述第一偏振部分平行。

你好。作为一名资深的专利代理师，我已针对您提供的权利要求1、目标专利说明书以及三份对比文件（D1: US6188520B、D2: US2009153950A、D3: US20100290626A）进行了深入的特征比对和创造性分析。

以下是详细的法律分析报告：

### 一、 权利要求1技术特征拆解

根据请求，权利要求1（以下简称“本申请”）被拆解为以下特征：

* **特征A**：包括被配置为将光输入分成第一部分和第二部分的第一分束器。

* **特征B**：被配置为从第一部分提供第一偏振部分和第二偏振部分的第一偏振分束器。

* **特征C**：第一偏振部分用于提供第一输出。

* **特征D**：第二偏振部分用于提供第二输出。

* **特征E**：被配置为改变第二部分中光的偏振的至少一个偏振改变器件。

* **特征F**：被配置为接收由偏振改变器件改变的光，并提供至少一个第三偏振部分用于提供至少一个第三输出的至少一个第二偏振分束器。

* **特征G**：至少一个光偏转器件。

* **特征H**：光偏转器件将被配置为将在由第一偏振分束器产生的第二偏振部分和由第二偏振分束器产生的第四偏振部分中的光定向为在相应输出处与第一偏振部分平行。

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### 二、 技术特征比对表

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### 三、 对比文件详细分析

#### 1. D3 (US20100290626A) —— 最接近的对比文件

* **技术领域**：QKD（量子密钥分配）接收器，与本申请完全一致。

* **解决的技术问题**：如何在紧凑结构中实现对光子偏振状态（BB84协议）的检测。

* **公开情况**：D3公开了本申请权利要求1的大部分逻辑架构。

* **特征A**：公开了分束器(106)用于随机分配光子。

* **特征B、C、D、E、F**：公开了两个接收通道。第一通道有PBS(108)产生两个输出；第二通道有HWP(120)和PBS(110)产生另外的偏振输出。这完全对应了本申请用于偏振分析的多输出逻辑。

* **技术效果**：实现了多偏振分量的同时测量，提高了QKD系统的紧凑性和鲁棒性。

#### 2. D1 (US6188520B) —— 技术特征补充文件

* **公开情况**：虽然D1是偏振转换器，但其物理结构（PBS堆栈）与本申请高度相似。

* **特征G、H**：D1明确公开了使用“第二PBS(352)”作为反射器，将被1st PBS(302)反射的光重新定向，使其与透射光平行。其原文表述为：“the reflector 352 reflects that light in the transmission direction... so that the light joins the beam 340”（反射器352在透射方向上反射该光...以便该光加入光束340）。这直接对应了特征H中关于“平行定向”的描述。

#### 3. D2 (US2009153950A)

* **公开情况**：公开了PBS、放大器和相位控制器的组合，用于受激布里渊散射（SBS）系统的相位稳定。虽然涉及偏振处理和光路调整，但其目的是相位锁定而非多输出偏振态分析，结构关联性较弱。

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### 四、 创造性评判与无效策略建议

#### 1. 最接近对比文件（CPA）的选定

**D3 (US20100290626A)** 是最适合作为创造性分析的CPA。

* **理由**：本申请说明书[0002]明确提及该结构可用于QKD。D3同属于QKD领域，且公开了“BS -> 双通道 -> 通道1(PBS) + 通道2(HWP+PBS)”这一核心偏振解耦逻辑。

#### 2. 区别技术特征

相比于D3，权利要求1的主要区别点在于：

* **特征G、H**：明确采用了“光偏转器件”来使所有偏振输出（第一、第二、第三、第四输出）在空间上保持**相互平行**。D3中通常是通过波导引导至探测器，未必追求自由空间中的光束平行。

#### 3. 创造性评价

* 如果以D3为基础结合D1：D1已经公开了在PBS堆栈结构中，通过设置第二PBS/反射镜来使反射的偏振分量与原始透射分量平行的技术手段（D1图7及相关说明）。由于本申请也提到了“堆叠结构”（说明书[0022]），在QKD接收器中为了方便阵列探测器（如CCD或SPD阵列）接收，将各输出光束平行排列属于本领域技术人员的常用设计手段。

#### 4. 提出无效请求的最薄弱特征

**特征H（平行定向）是该权利要求中最薄弱的环节。**

* **分析**：虽然本申请强调了“平行”这一布局特征，但D1（US6188520B）在更早的2001年就已经给出了利用PBS立方体堆叠实现输出光束平行的具体构造。

* **无效策略**：以D3公开的偏振解耦逻辑为基础，结合D1公开的PBS堆叠平行化排布方式。本领域技术人员为了将D3中的逻辑结构小型化、模块化并适应阵列探测器，有动力引入D1的堆叠平行输出结构。

### 总结

本申请权利要求1在功能逻辑上被D3实质公开，在空间排布特征（平行性）上被D1公开。建议在无效程序中以D3作为主引证文件，D1作为辅助引证文件，论证其不具备创造性。

您好。作为您的专利代理师，我已根据您提供的目标专利说明书以及两篇对比文件（D1和D2），对权利要求1进行了深度的技术拆解与侵权/无效分析。

以下是紧密结合原文的对比分析及无效策略评估报告：

### 一、 最接近的对比文件确定及整体分析

**最接近的对比文件：D1 (JP2011511523A)**

**分析理由：**

从**解决的技术问题**来看，目标专利说明书（[0002]-[0003]）致力于提供一种用于量子密钥分配（QKD）或偏振成像的紧凑型光接收器，解决多偏振态信号的接收和测量问题。D1（[0001]-[0002]）的整体发明目的完全相同，明确指出其涉及“量子键配送（QKD）のための光送信機および光受信機”（用于QKD的光发射机和光接收机），尤其是基于BB84协议的偏振态识别。

从**技术效果与结构**来看，D1采用了一个分束器将光路分为两个接收机通道，并分别利用偏振分束器（PBS）和半波片进行不同偏振态的探测，这在核心光路架构上与权利要求1“第一分束器分路 -> 一路直接PBS / 另一路波片变偏振后PBS”的逻辑高度重合。

相比之下，D2 (EP2495894A1) 主要解决的是相干/自相干光通信中的信号解调问题，其核心光路采用的是嵌套型迈克尔逊干涉仪结构（先经过PBS，再进入非偏振分束器NPBS混合干涉），结构与目标专利差异较大，不适合作为最接近的对比文件。

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### 二、 权利要求1特征比对分析表

以下是将权利要求1的技术特征逐一拆解，并与D1、D2原文进行比对的详细表格：

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### 三、 区别技术特征及其他对比文件的公开情况

结合上述比对，如果以 **D1** 为最接近的对比文件，权利要求1的核心 **区别技术特征** 在于：

**技术特征G和H：包含光偏转器件，且该偏转器件的作用是将不同分支（PBS正交侧）输出的光偏转，使其在设备的输出处与主输出（第一偏振部分）保持绝对的“平行”。**

**其他对比文件（D2）是否公开？**

D2（EP2495894A1）在第 [0038] 段中明确记载了反射镜（Reflector 306）的作用：“reflects... under an angle of 90° so that the two polarised beams 313a and 313b... are progressing parallel to each other”（通过90度反射使两束光平行传输）。然而，D2使光束平行的**目的**是为了让光束能够打在下一个非偏振分束器（NPBS 307）的不同物理位置以进行后续干涉，这与目标专利“在输出处平行以适配平面探测器阵列（如CCD）”的发明目的不同。因此，严格来说，D2公开了**利用反射镜折叠光路实现平行的物理手段**，但并未完整公开特征H限定的“在设备的相应输出处”平行这一组合位置关系。

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### 四、 无效请求中最薄弱的技术特征及策略建议

如果您准备着手起草该专利的无效宣告请求书，**权利要求1最薄弱的技术特征正是特征G和H（光偏转器件及其平行定向布置）**。

**无效论理逻辑（创造性攻击体系）：**

1. **确认客观技术问题：** 根据目标专利说明书[0031]-[0032]，将多路正交输出光偏转至平行的目的是为了“将输出通过针孔投射在单光子探测器阵列上”或“电荷耦合器件(CCD)上”。客观技术问题可被归纳为：**如何优化多路光信号的输出方向，以便于集成化阵列探测器的接收。**

2. **结合公知常识（Common General Knowledge）：** 在光学仪器的设计领域，利用高反射镜或棱镜（即光偏转器件）对光路进行90度折叠和定向，使分散的光束变为平行光束以适应平面探测器（如CCD阵列、光电二极管阵列）是极其常规的工程设计手段（光学折叠）。

3. **结合方式论述：** 本领域技术人员在面对D1（D1图1中四个探测器分散在不同方向导致体积庞大且组装复杂）时，为了实现高集成度并使用常规的平面光电阵列元件替代零散的单光子探测器，有强烈的动机引入本领域常规的反射镜对侧向光束进行90度偏转，使得所有输出光线同向（平行）出射。

**结论：** 权利要求1可依据 **D1 + 本领域公知常识（或 D1 + D2提供的反射镜平行光路技术启示）** 被认定为不具备创造性。在无效请求中，应将火力集中在论证“使用反射镜将正交光路偏转为平行光路属于光学架构设计中的常规选择”上。

收到。作为代理师同行，我非常理解在无效宣告程序以及行政诉讼中，对比文件原文引用的精准度和特征比对的严密性是致胜的关键。为了确保无效理由的扎实，避免任何技术特征的过度解读或“幻觉”，本次分析将严格、且仅基于您提供的 D1-D4 文献原文进行深度比对。

以下是对权利要求1的详细拆解与无效可行性分析：

### 一、 最接近的对比文件（CPA）确立

从**整体解决的技术问题**以及**技术效果**的角度来看，**D4 (JP2001166260A)** 和 **D2 (US6097518A)** 最适合作为最接近的对比文件。

* **目标专利的整体视角：** 目标专利旨在提供一种紧凑的光学结构（如立方体堆叠），通过分束、偏振转换和再次偏振分束，将输入光分成多路平行的光输出，以同时测量偏振的所有分量（避免了传统旋转波片的顺序测量），常用于量子加密（QKD）等高精尖领域。

* **首选 CPA - D4 (JP2001166260A)：** D4 解决的问题是通过 PBS 堆叠和波片来改善偏振器的光通量。从物理结构上看，D4 大量使用了“PBS立方体”、“波片”以及“使光束恢复平行出射的反射器/第二PBS”，其光学元器件的空间堆叠逻辑与目标专利高度相似。

* **备选 CPA - D2 (US6097518A)：** D2 解决的是光通信网络中的波长路由问题。它公开了利用双折射元件（实现偏振分束）、偏振旋转阵列和重组合元件来分配、旋转和重定向偏振光的复杂结构。虽然应用场景为波长路由，但其对偏振光的空间分离、偏振态改变和重新定向的物理机制与权利要求1高度相关。

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### 二、 权利要求1特征比对表格

以下以 **D4** 和 **D2** 为主线，紧密结合原文出处进行特征映射（为清晰起见，省略号代表原文省略，加粗代表关键特征对应）：

*(注：D1 US5796510A 侧重于可变延迟线，D3 US6208442B1 侧重于利用偏振进行奇偶信道滤波的复用器，它们虽然包含 PBS 和 波片，但在光路分支和并行输出的拓扑上距权利要求1较远，在无效中更适合作为补充技术常识的次要证据。)*

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### 三、 无效请求中最薄弱的技术特征分析

如果在无效宣告中打这篇专利，**最薄弱（最难以被现有技术破坏）的技术特征是：特征B（非偏振的第一分束器）以及由此引发的整体非对称光路拓扑关系。**

**深度剖析：**

1. **没有被CPA公开的核心特征：** 在目标专利中，输入光首先进入一个**非偏振分束器（BS 11）**，被单纯地复制/一分为二（第一部分和第二部分）。然后，第一部分进入 PBS，第二部分进入波片+PBS。这种结构是为了在不同分支中同时捕获邦加球（Poincare sphere）上的不同基点偏振态。

2. **对比文件的根本区别：** 审视 D1-D4，所有的对比文件（无论是 D4 的起偏器，还是 D2 的波长路由器），输入光遇到的**第一个元件都是偏振敏感的**（如 D4 的 PBS 302，D2 的双折射元件 201）。它们一上来就按偏振态把光拆了，而不是先用非偏振分束器复制光束。

3. **其他对比文件是否公开：** 经查，D1、D2、D3 均未公开这种“先非偏振分束，再在各个分支独立进行不对称偏振处理”的特定网络拓扑。

针对这一最难以被现有文献直接破坏的薄弱特征，您是否需要我协助构思如何结合《审查指南》中的“公知常识”抗辩（例如，论证在光学测量或干涉测量领域，利用半透半反镜将输入光路一分为二是本领域的常规技术手段），来进一步完善针对该特征的创造性攻击逻辑？

作为一名资深专利代理师，我将针对权利要求1的技术方案，结合目标专利说明书以及四份对比文件（D1-D4）进行深入的侵权/创造性对比分析。

### 一、 权利要求1的技术特征拆解与说明书解释

权利要求1的核心在于一种“紧凑型立方体堆叠结构”，用于偏振分析或生成。其通过分束器（BS）和偏振分束器（PBS）的组合，配合偏振改变器件（如波片），将光输入拆分为多个具有特定偏振态且物理上**相互平行**的输出。

* **技术特征A/B/C/D：** 描述了第一级分光和偏振拆分。说明书[0026]明确对应图1中的BS 11（第一分束器）和PBS 13（第一偏振分束器）。BS 11将输入光1分为光2和3；PBS 13将光2拆分为第一偏振部分（输出4）和第二偏振部分（光5）。

* **技术特征E/F：** 描述了对第二部分光的处理。说明书[0026]指出，水平偏转的光3通过半波片12（偏振改变器件），由第二分束器14和第二PBS（块对16、18等）进行后续处理。

* **技术特征G/H：** 核心结构特征。说明书[0028]提到，“退出结构的偏转还可以例如通过高反射镜来提供……每个立方体对（15、18和21）中的一个可由简单的高反射镜来取代”，其目的是确保所有输出光束在物理空间上保持**平行**，以便于后续投射到探测器阵列或CCD上（说明书[0031]-[0033]）。

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### 二、 技术特征比对表

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### 三、 创造性分析与最接近对比文件

#### 1. 最接近对比文件的选择

在创造性分析中，**D2 (US20050189478A1)** 和 **D4 (US7457493B1)** 均适合作为最接近的对比文件。

* **D2 (US20050189478A1) 理由：**

* **技术领域完全一致：** 均针对量子密钥分配（QKD）站点的光学组件（见D2标题及[0001]）。

* **解决的技术问题相似：** 均旨在通过体积光学元件（Bulk-optics）替代全光纤结构，以实现紧凑化并降低损耗（见D2 [0011]-[0013]）。

* **技术手段相似：** 均采用了BS、PBS及偏振控制元件的串联/并联组合。

* **D4 (US7457493B1) 理由：**

* **结构布局高度相似：** D4展示了一种多孔径、多光束的扫描切换模块，其采用了PBS阵列和波片阵列的堆叠布局（见图2、图3），这与目标专利权利要求1中通过堆叠实现多个平行输出的物理架构极为接近。

#### 2. 特征覆盖与技术差异

* **D2公开了**大部分功能性元件（BS, PBS, 偏振旋转），但其侧重于在双向QKD系统中的脉冲定时和干涉，其输出通常连接至独立探测器，并未强调“所有输出光束平行”这一利于CCD成像的空间布局。

* **D4公开了**PBS阵列和波片产生的多光束平行输出，但其应用领域是“光束转向和切换（Beam Steering）”，而非偏振态的分解分析。

* **未公开特征：** 权利要求1中关于“第二偏振部分和第四偏振部分被定向为与第一偏振部分平行”的特定光路设计。

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### 四、 结论与无效策略建议

#### 1. 创造性评价

若以D2为最接近对比文件，权利要求1的区别特征在于：通过特定的光偏转器件（如反射镜或额外的PBS）将所有拆分后的偏振分量重新定向，使之在空间上相互平行。

目标专利的**技术效果**是：允许使用单一的探测器阵列（如CCD）同时捕捉所有偏振分量，从而实现对光去极化的瞬时测量，增强对强度噪声的鲁棒性（见说明书[0023]）。

然而，D4已经公开了使用PBS阵列产生平行多光束的技术方案。对于本领域技术人员而言，在已知D2的功能组合下，参考D4的物理排布方式（堆叠立方体）以实现紧凑化和平行输出，属于公知常识的简单叠加或技术手段的迁移。

#### 2. 最薄弱的技术特征（无效请求切入点）

**特征H（平行定向特征）** 是本权利要求中最薄弱的环节。

* **理由：** 虽然该特征提供了“空间平行”的视觉效果，但在光学原理上，使用反射镜或PBS进行光路重定向是极其常规的手法。

* **无效逻辑：** 1. 以**D2**证明BS、PBS、偏振改变器件的组合属于偏振分析/QKD领域的现有技术。

2. 以**D4**证明为了实现多光束输出，采用PBS和反射元件阵列形成平行出射光束是本领域常用的结构设计。

3. 结合公知常识，指出为了适配CCD或探测器阵列（说明书[0031]提到的背景），将光束调校为平行是必然的工程选择，不具备突出的实质性特点。

**总结意见：** 权利要求1被无效的可能性较高。建议在无效程序中重点攻击特征H的显而易见性，或通过D2与D4的结合论证其不具备创造性。

**分析人：** Experienced Patent Attorney

**日期：** 2024年7月23日

**对象：** 对权利要求1结合相关说明书及对比文件进行解释、比对和创造性分析。

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### **一、 权利要求1的技术特征解释**

本申请权利要求1公开了一种用于将光输入分成多个光输出的设备。为了清晰地进行比对，我将权利要求1分解为以下独立的技术特征（Feature）：

* **技术特征A**：设备，包括：被配置为将所述光输入分成第一部分和第二部分的第一分束器，

* **技术特征B**：被配置为从所述第一部分提供第一偏振部分和第二偏振部分的第一偏振分束器，

* **技术特征C**：其中所述第一偏振部分用于提供第一输出，

* **技术特征D**：并且所述第二偏振部分用于提供第二输出，

* **技术特征E**：被配置为改变在所述第二部分中的光的偏振的至少一个偏振改变器件，

* **技术特征F**：被配置为接收由相应的至少一个偏振改变器件改变的光并且从其提供至少一个第三偏振部分用于提供至少一个第三输出的至少一个第二偏振分束器，

* **技术特征G**：以及至少一个光偏转器件，

* **技术特征H**：所述至少一个光偏转器件被配置为将在由所述第一偏振分束器产生的所述第二偏振部分和由所述至少一个第二偏振分束器产生的至少一个第四偏振部分中的光定向为在所述设备的相应输出处与所述第一偏振部分平行。

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### **二、 目标专利说明书紧密结合分析**

本申请说明书【具体实施方式】部分，特别是对图1和2的描述，详尽地公开了权利要求1的技术方案。

* 图1示出了一种紧凑型分束器立方体堆叠结构，作为偏振分析仪。

* 在该结构中，“第一非偏振分束器(BS)11将输入束1分成光束2和3”**[0026]**。这毫无异议地公开了技术特征A，其中“第一非偏振分束器(BS)11”即权利要求1中的“第一分束器”，“光束2和3”分别为“第一部分和第二部分”。

* “下行的光2然后被偏振分束器(PBS)13分离”**[0026]**。光2即“第一部分”，“偏振分束器(PBS)13”即权利要求1中的“第一偏振分束器”。光由PBS分离，自然提供水平和垂直两个orthogonal偏振部分。这实质公开了技术特征B。

* 说明书接着解释了光束的处理：“该光的一部分经由PBS 13从结构10输出，见箭头4”**[0026]**。“光5首先被PBS 13水平偏转，然后被另一PBS 15向下定向退出结构，见箭头6”**[0026]**。这里的“光5”是“第一部分”中的另一偏振部分（技术特征C/D）。虽然光5又穿过了PBS 15，但其最终提供了另一个输出6，这对应了技术特征C和D中提供输出的意图。

* 对于“第二部分”（光束3），“被半波片12旋转。然后，光被分离并部分地被第二BS14向下反射。剩余部分光7首先传播通过四分之一波片17”**[0027]**。这毫无异议地公开了技术特征E，其中“半波片12”和“四分之一波片17”即权利要求1中的“至少一个偏振改变器件”。半波片旋转偏振，四分之一波片引入相移改变偏振状态。

* 说明书接着描述：PBS块对16、18和20、21以与PBS块13和15相同的方式处理从块14和19输出的光8和9**[0028]**。光8和9是源自具有改变偏振的光束3（技术特征F）。这里的“PBS 16、18、20、21”对应技术特征F中的“至少一个第二偏振分束器”，其接收改变偏振的光并提供第三和可能的第四输出（例如，从结构的下层退出）。这实质公开了技术特征F。

* 此外，说明书指出，替代PBS，在输出处退出的偏转还可以例如通过高反射镜来提供，底层的一个立方体对中的一个可由简单的高反射镜来取代**[0029]**。此外，还提到了被配置为将光重定向至所述设备的第二输出的器件**[0048]**。这实质公开了技术特征G和H中的“光偏转器件”，其功能是将输出光定向为平行。说明书通过对结构的描述隐含了这些输出在相应输出处与第一偏振部分平行。

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### **三、 对比文件特征比对及出处分析**

在此我提供一份详细的特征比对表格，将权利要求1的特征与各对比文件原文进行比对，并给出详细出处。

#### **特征比对表格**

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### **四、 最接近的对比文件分析及薄弱技术特征**

本申请整体解决的技术问题是提供一种**紧凑的光接收器结构**，用于**同时测量偏振的所有分量**（例如邦加球基点）**[0003]**。其技术效果是对强度噪声具有强鲁棒性**[0023]**。

基于以上特征比对表格，我对最接近的对比文件分析如下：

1. **D3 (US 2009/0052837 A1)** 毫无异议地公开了在光路中级联Controllable Polarization Beam Splitters 和 Polarizing Rotators 以实现开关阵列，例如级联Controllable PBS和Controllable Polarizer Rotators 组合级联产生1×N开关 [0007]。其功能虽然是开关导向，但技术上采用了级联 Controllable PBS和Polarizing Rotators 的架构（D3通过级联 Controllable PBS和CPR，可以将orthogonal光束从DESIRED INPUT指向DESIRED OUTPUT [0005, 0007, 0020]），并且如图1B所示，它在PBS/PBC中包含反射功能（例如，图1B中包含反射镜162、164和PBC 172）。这提供了技术基础。

* **D3 实质公开或毫无异议公开了**：特征A、E、F（作为级联架构的可扩展开关）。

2. 然而，**D3 并不适合做最接近的对比文件**。因为：

* **解决问题不同**：D3解决的是如何通过开关阵列高效切换光纤连接 [0003]（即开关和交叉连接技术），而不是本申请的用于邦加球基点同时分析的偏振分析仪结构。

* **技术效果和架构差异大**：本申请的重点在于提供一个级联的、多通道（邦加球基点）的紧凑堆叠立方体架构，其中输出光通过“光偏转器件”平行输出以供探测（特征G和H）。D3如图1A和1B所示架构是开关架构，其反射镜162, 164的功能并非权利要求1中多通道级联输出的定向功能，而是光束在开关路径中的组合和反射。如图1B所示，图1B和1A并不适合作为分析仪的多通道级联输出架构。D3未毫无异议或实质公开将在由第一PBS产生的第二偏振部分（本申请中的输出C）和由第二PBS产生的第四偏振部分（本申请中的输出E）定向为与第一输出平行的特定功能的设备架构。由于解决的技术问题完全不同，D3在架构上并不接近本申请的偏振分析仪。

3. **D1 (US 2009/0028332 A1)** 及其同族 **D2** 也不适合做最接近的对比文件。虽然其图6-14使用了 Dove 棱镜级联，但它解决的技术问题是OAM和几何位相加密技术 [0011, 0013]，其核心是轨道角运动量(OAM)模式旋转和位相增加，例如增加位相θ或2θ角，用于 geometric phase ( Pancharatnam-Berry phase )。这在技术上与通过标准BS/PBS级联堆叠来同时分析标准邦加球基点偏振状态的技术完全不同。D1/D2没有特征A, B, F, G, H的功能基础。

4. **D4 (US 7,536,012 B1)** 公开了糾纏量子通信。其图1所示接收器使用偏振棱镜32来分割纠缠态。但是没有特征A, B, E, F, G, H的功能基础。未被实质公开。

综上分析，上述对比文件与本申请解决的技术问题、技术实质及设备架构存在显著差异。因此，基于提供的这些对比文件，难以确定一个适合做最接近的对比文件在创造性分析中进行评价。这意味着本申请权利要求1的技术方案（一个BS用于分割单一输入，一个BS后接一个PBS用于分割第一部分并接一个偏振改变器件供级联的第二部分接收并在多个输出处平行输出）与提供的对比文件之间存在显著差异，未被实质公开。

#### **无效请求最薄弱的技术特征**

如果需要对本权利要求提出无效请求，我认为**最薄弱的技术特征**是：

* **技术特征F**：被配置为接收由相应的至少一个偏振改变器件改变的光并且从其提供至少一个第三偏振部分用于提供至少一个第三输出的至少一个第二偏振分束器，

* **技术特征G**：以及至少一个光偏转器件，

* **技术特征H**：所述至少一个光偏转器件被配置为将在由所述第一偏振分束器产生的所述第二偏振部分和由所述至少一个第二偏振分束器产生的至少一个第四偏振部分中的光定向为在所述设备的相应输出处与所述第一偏振部分平行。

**分析原因**：虽然对比文件未实质公开这些功能的级联多通道架构，但“级联PBS和波片”作为光路架构本身在光学技术领域（例如在开关架构如D3，或在相位改变如D1中）是已知的（例如，D3通过级联 Controllable PBS和 CPR，可以将orthogonal光束从DESIRED INPUT指向DESIRED OUTPUT [0005, 0007, 0020]）。特征F的亚分割也是光学基础知识。技术特征G和H中的“光偏转器件”的功能是将在相应输出处与第一偏振部分平行定向（即提供平行输出），虽然对比文件未公开这种功能的设备，但反射和组合光束是已知的，例如图1A和1B中包含反射镜162、164和偏振束组合器172，其功能是将光子对组合和定向到输出纤维。因此，如果审查员或请求人能够证明将一个级联架构组合一个反射器件作为基础知识在邦加球分析中将输出光束平行定向是显而易见的，那么技术特征F, G, H的结合将存在创造性薄弱点。我认为特征F结合特征G, H在邦加球分析的多通道架构中将输出平行输出，其虽然对比文件未明确提到这种特定架构，但是由于其架构中BS后级联PBS，第二部分中具有改变光的偏振的改变器件，并被一个第二PBS级联，最后结合一个光偏转器件将在相应输出处定向为平行，这整个级联的多通道分析仪结构，未被实质公开。因此我基于提供的这些对比文件判断本申请未被实质公开。我认为特征A和特征G+H可能是其薄弱环节。但基于目前这些文件，我判断本申请权利要求1的技术方案具有实质性特点和显著的进步，未被实质公开。

你好，我是负责本次专利无效分析的资深专利代理师。针对您提供的目标专利权利要求1及其说明书，以及四份对比文件（D1-D4），我已进行了深入的法律和技术分析。

以下是紧密结合目标专利说明书对权利要求1的解释，以及针对对比文件的详细比对和创造性评述。

### 第一部分：目标专利权利要求1的解释

权利要求1保护的是一种“用于将光输入分成多个光输出的设备”。为了准确界定其保护范围，我们需要结合目标专利说明书（下文简称“说明书”）对其技术特征进行解释。

该设备的核心架构是一个**分束器立方体堆叠结构**（说明书[0022]）。其基本逻辑是：先通过非偏振分束器将输入光分成两路，然后每一路再通过波片（偏振改变器件）改变偏振，并利用偏振分束器（PBS）分析偏振分量，最终产生多个平行的输出路。

针对具体特征解释如下：

* **技术特征A（第一分束器）：** 结合说明书[0025]和图1，这对应于“第一非偏振分束器(BS) 11”，其功能是将输入束1分成光束2（第一部分）和3（第二部分）。

* **技术特征B、C、D（第一PBS及其输出）：** 结合说明书[0025]和图1，第一分束器BS 11下行的光2（第一部分）进入偏振分束器(PBS) 13。PBS 13将其分离成透射光4（第一偏振部分，对应第一输出）和反射光5（第二偏振部分，对应第二输出）。

* **技术特征E（偏振改变器件）：** 结合说明书[0026]和图1，这对应于设置在BS 11水平偏转光束3（第二部分）路径上的“半波片12”。说明书明确指出波片用于改变偏振（[0026]）。

* **技术特征F（至少一个第二PBS）：** 结合说明书[0026]和图1，被半波片12改变偏振的光进入“第二BS 14”。**注意：这里权利要求书表述不够精确。** 结合图1，光束在进入PBS之前通常会再次被分束器（如图1中的BS 14、镜子19）定向。特征F所指的“第二偏振分束器”在图1中对应于处理经波片旋转后光束的PBS块（例如图1右侧的PBS 16、20等）。其功能是接收改变偏振后的光，并提供至少一个“第三偏振部分”作为“第三输出”。

* **技术特征G、H（光偏转器件）：** 这是该权利要求的核心空间布。结合说明书[0025]、[0027]和图1，第一PBS 13产生的第二偏振部分5（通常是s偏振，被PBS反射）需要被重新定向。在图1中，是由“另一PBS 15”将其向下定向退出结构（箭头6）。类似地，第二PBS产生的第四偏振部分也需要被定向。这些“光偏转器件”可以是PBS（如图1所示的15、18、21块对），也可以是说明书[0028]提到的“简单的高反射镜”。其关键配置是**将这些原本会被PBS反射出去的光束，定向为与“第一输出”平行，从而实现紧凑的立方体堆叠结构和所有输出的同时测量。**

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### 第二部分：对比文件特征比对分析

我们将对比文件分别指代为：

* **D1：** WO2009095644A1

* **D2：** EP2248284A1（注：经核对内容，D2与D1是同一族专利，内容实质相同，下文主要引用D1作为代表分析，并在出处标注D1/D2）

* **D3：** US20100296092A1

* **D4：** WO2011039503A2

以下是权利要求1的技术特征与对比文件的详细比对表格及原文出处。

#### 特征比对表格

#### 特征比对出处详细说明

**D1 (WO2009095644A1) / D2 (EP2248284A1):**

1. **毫无异议公开**特征A：“The optical receiver 100 further comprises a beam splitter 106, a half-wave plate 120...first 108 and second 110 polarising beam splitters (PBSs)...[p0031]”

2. **毫�异议公开**特征B：“The first receiver channel may comprise a first polarising beam splitter and two single-photon detectors...[p0011]” 和 “PBS 108 and SPDs 112, 114 constitute a first receiver channel.[p0031]”

3. **毫无异议公开**特征C：“A photon polarised parallel to one of the optic axes of the PBS is passed with 100% probability...to a corresponding single-photon detector.[p0011]”

4. **毫无异议公开**特征E：“the second receiver channel further comprising a half-wave plate optically coupled to the input of the second polarising beam splitter...[p0012]” 和 “...passes through the half-wave plate 120 before encountering the PBS 110.[p0033]”

5. **毫无异议公开**特征F：“the second receiver channel further comprising a half-wave plate...inclined at substantially 22.5° to an optic axis of the second polarising beam splitter.[p0012]” 和 “the PBS 110 then directs the photon to either the SPD 116 or the SPD 118...[p0033]” 这里PBS 110即为第二PBS。

**D3 (US20100296092A1):**

1. **完全公开**特征E：“Furthermore, a compensator 280 may be further provided between the polarizing beam splitter 221 and the objective lens 230 so as to control the polarization state of the light incident to the specimen 240.[p0055]”

2. **毫无异议公开**特征G：D3提到“beam splitting part 220”可以是“polarizing beam splitter 221”，并且涉及客观镜230、检测器250以及在准直系统270、光学系统251。

3. **完全公开**特征H：“The same function will be performed even when the locations of the light source and the photodetector 250 are interchanged as shown in unlike FIG. 2.[p0066]” 在图4中，光源和检测器的位置互换。光束沿光轴方向通过客观镜聚焦和反射，通过偏振分析仪后，分析后的偏振分量（第三、第四偏振部分）沿光轴方向（平行）由二维图像传感器250检测。

**D4 (WO2011039503A2):**

* D4主要关注量子密钥分配在光纤网络中的应用，涉及波长复用和交换。其特征比对结果多为未公开。虽然提及了偏振复用（特征G），但并未详述如何将光分成多个平行输出的偏振部分。

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### 第三部分：最接近对比文件分析

从整体解决的技术问题和技术效果角度来看，创造性分析中适合做最接近对比文件的是**D1 (WO2009095644A1)** 及其族专利 **D2 (EP2248284A1)**。

**分析如下：**

1. **技术领域和解决的问题最接近：**

* **目标专利**旨在解决现有的紧凑型光接收器和发射器（特别是用于移动自由空间通信的QKD系统）中，将输入光耦合到单模波导困难的问题（说明书[0003]）。通过提供一个基于立方体堆叠的紧凑光学结构来同时测量偏振的所有分量（说明书[0022]、[0023]）。

* **D1/D2**同样公开了一种用于量子密钥分配（QKD）系统的光学接收器（说明书[p0001]）。其解决的技术问题是现有的光学接收器需要非常精确的手动对准，耗时且昂贵（说明书[p0004]）。它通过提供一个将光学元件（分束器、PBS、波片）集成在衬底上的紧凑架构来实现 mass production，并利用中空核心波导耦合光学元件（说明书[p0007]、[p0008]）。

* **D3**涉及一种椭圆偏振仪（说明书[p0001]），核心解决的问题是简化聚焦光束椭圆偏振仪的结构，特别是消除旋转偏振器和分析器的需要（说明书[p0011]）。虽然D3也涉及偏振测量，但它解决的是聚焦光束、多入射面、多入射角的复杂椭圆偏振测量系统。

* **D4**则属于QKD的光纤联网组件领域，解决的技术问题是如何通过复用器在公共光纤上同时复用量子和经典信号（说明书[p0013]）。这与目标专利的分立光学立方体堆叠架构完全不同。

2. **披露的技术特征数量：**

如比对表格所示，D1/D2公开了目标专利权利要求1的大部分技术特征（特征Preamble、A、B、C、E、F，隐含公开D）。其披露了分束器、第一PBS通道（0°/90°）、波片旋转、第二PBS通道（±45°）。

**综上，D1/D2与目标专利处于相同的技术领域（QKD接收器），且针对紧凑化这一共同的技术目标公开了大部分的硬件架构，因此最适合作为创造性分析的起始点。**

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### 第四部分：特征组合与最薄弱技术特征

#### 未被最接近对比文件（D1/D2）公开的特征

正如特征比对表格和第三部分所述，D1/D2公开了除了**技术特征H（光偏转器件的空间配置）**之外的所有技术特征。

具体而言，D1/D2（特别是见D1图1、图2和[p0032]-[p0033]）中描述的检测器布局并非平行的：

* 在第一接收器通道，光通过第一PBS 108后，被分离成垂直和平行于衬底平面的两个 orthogonal states。传递给探测器SPD 112和114，在D1图1中，SPD 112沿衬底平面方向放置，而SPD 114在垂直方向放置。它们互相垂直。

* 在第二接收器通道，光通过第二PBS 110后，类似地，检测器SPD 116和118通常也放置在PBS的不同透射和反射方向上。

**因此，D1/D2并未公开将原本会被PBS反射出去的偏振分量重新定向，使其在相应输出处与第一偏振部分的透射光（第一输出）平行的技术特征。这是目标专利区别于D1/D2的最显著特征。**

#### 这一特征是否被其他对比文件公开？

**技术特征H被D3公开。**

在D3中（特别是图4和[p0066]），D3公开了一种通过将光源和检测器互换的方式，使反射光束沿光轴方向通过目标镜聚焦和反射。由于检测器250是二维图像传感器，其功能是检测沿光轴通过偏振分析仪平行传输后的不同位置的光强信号分布（说明书图5）。这意味着，D3在客观上公开了将分析后的多个偏振输出定向为相互平行的结构。

#### 若提出无效请求最薄弱的技术特征

针对目标专利权利要求1提出无效请求时，**最薄弱的技术特征正是技术特征H，即：光偏转器件被配置为将在PBS中产生的反射光束定向为在设备相应输出处与透射光束平行的空间配置。**

**分析原因如下：**

1. **D1/D2（最接近对比文件）明确披露了垂直检测方案：** D1/D2虽然公开了紧凑的硬件（分束器、PBS、波片）组成，但其在布局上采用了经典的PBS反射/透射垂直分离模式来放置单光子探测器。这使得目标专利的“平行输出”特征明确成为了区别技术特征。

2. **平行检测是该领域的常规技术手段，缺乏突出的实质性特点：**

* **功能对等性：** 目标专利说明书本身就指出，技术特征H所述的“光偏转器件”可以只是一个“简单的高反射镜”（说明书[0028]）。在该领域，将一个方向的光束通过镜子或另一个PBS反射90度，使其与另一条光束平行传输，以利用特定的检测器布局（如CCD阵列、针孔阵列，见说明书[0032]、[0035]和图3），是本领域技术人员显而易见和普遍采用的光路对准手段。

* **D3的明确教导：** D3椭圆偏振仪明确采用了二维成像（CCD），这意味着其默认教导了将分析后的所有输出沿光轴平行投射到CCD靶面上。虽然D3没有具体描述用镜子来折叠光束，但其“二维成像器”的检测需求本身就教导了“多个平行输出路”这一技术方案。

**无效理由构建逻辑：**

基于D1/D2作为最接近的对比文件，其公开了除特征H之外的所有架构。目标专利的区别在于特征H所述的“平行输出”。本领域技术人员在面对如何进一步提高QKD接收器紧凑度（目标专利和D1/D2的共同目标），并适应二维CCD检测器（如D3所教导的）或单光子探测器阵列（目标专利说明书[0032]所教导的常规检测方式）这一技术问题时，其**必然需要结合常规的光路折叠技术（如采用高反射镜，说明书[0028]）或借鉴D3的成像技术教导，将D1/D2图1、图2中垂直放置的探测器路径通过镜子重新定向，使其与第一输出路平行，以实现更紧凑的堆叠布局。这一改进是常规的，不需要发明创造，因此特征H不具备创造性。**

作为一名经验丰富的专利代理师，现针对权利要求1的技术方案，结合目标专利说明书及提供的对比文件（D1-D4）进行深度法律与技术分析。

### 一、 权利要求1的技术解析与说明书支撑

权利要求1的核心在于一种**用于量子密钥分配（QKD）的紧凑型分束器立方体堆叠结构**。

* **技术特征A-D：** 定义了第一级分路与偏振探测。说明书第[0025]段明确，“第一非偏振分束器11将输入束1分成光束2和3……光2被偏振分束器13分离”。

* **技术特征E-F：** 定义了第二级偏振变换与探测。说明书第[0026]段指出，“光束3被半波片12旋转……被第二BS 14向下反射……光7传播通过四分之一波片17”。

* **技术特征G-H：** 定义了光路重定向实现输出平行。这是实现“紧凑型堆叠”的关键。说明书第[0025]段提到“光5首先被PBS 13水平偏转，然后被另一PBS 15向下定向退出结构”，以及第[0028]段提到“偏转还可以例如通过高反射镜来提供”，其目的是使所有输出在几何上保持平行，便于阵列探测器接收（如说明书图3-5所示）。

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### 二、 技术特征比对表

下表分析了各对比文件对权利要求1（简称R1）技术特征的公开情况：

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### 三、 最接近对比文件分析

在创造性分析中，**D2 (CN102447557A)** 和 **D3 (CN102819116A)** 均适合作为最接近的对比文件。

1. **最接近对比文件 1：D2 (CN102447557A)**

* **理由：** D2公开了一种量子加密通信设备，其接收方结构（图2）包含了非偏振分束器（311）、偏振分束器（312, 315）以及波片（313）。这与目标专利在实现BB84协议、测量不同偏振基底（线偏振与圆偏振）的功能架构上几乎完全一致。

* **解决的技术问题：** 如何在小型化设备中实现量子密钥分配。

* **技术效果：** 能够同时检测四种偏振状态，提升密钥分发效率。

2. **最接近对比文件 2：D3 (CN102819116A)**

* **理由：** D3专注于“小型化高保偏量子接收模块”，其采用可调反射镜和格兰棱镜（PBS的一种高性能替代）的组合。

* **解决的技术问题：** 解决现有PBS保偏性能不高、分光比偏离的问题，同时追求模块小型化。

* **技术效果：** 通过集成反射镜与棱镜，提高消光比和光学效率，减小体积。

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### 四、 创造性与无效请求分析

#### 1. 未公开特征的交叉公开情况

虽然D2和D3公开了大部分光学组件，但权利要求1中的**特征H**（光偏转器件配置为使第二、四偏振部分与第一偏振部分**平行定向**）在对比文件中均未获得毫无异议的公开。

* D2的输出光束在分束后通常是正交或多向分布的，主要依靠放置在不同位置的受光器件接收。

* 目标专利通过特征H实现的“平行输出”，其技术效果在于支持“紧凑型立方体堆叠”（说明书[0022]），允许将所有输出投射到单个探测器阵列（CCD或单光子阵列）上（说明书[0032]），这在物理结构集成度上优于D2和D3。

#### 2. 最薄弱的技术特征（无效攻击突破口）

若要对本专利提出无效请求，**特征H** 是最薄弱但也最具争议的环节。

* **攻击理由：** 虽然D2/D3没有明确提到“平行定向”，但在光学工程领域，为了将光束引导至特定的探测器阵列，使用平面反射镜或PBS的反射面来改变光路方向是公知常识或常规设计手段。

* **证据组合建议：** * 以 **D2** 为主证据（公开了分束器、波片、PBS的组合逻辑）。

* 结合 **D3**（公开了利用反射镜1进行光路重定向以适应后续组件布局）。

* 结合 **光学设计领域常识**（例如：在微小光学集成中，为了匹配CMOS/CCD阵列，必须将多路散射光通过反射镜或棱镜折转为平行光）。

**总结结论：** 权利要求1的技术方案在逻辑架构上已被D2/D3充分公开，其创造性高度依赖于“紧凑型立方体堆叠实现输出平行”这一物理实现方式。如果能证明这种“平行重定向”是为了适配阵列探测器而进行的常规光路折叠设计，则该权利要求被无效的可能性极高。

作为一名在通信与量子加密领域深耕多年的专利代理师，我针对目标专利权利要求1及其对比文件（D1: US20130084079A1/D2: WO2013048672A1，以及D3: WO2013179094A1）进行了深度技术比对与创造性分析。

### 一、 目标专利权利要求1的技术解释

结合说明书【0022】-【0027】及图1，权利要求1保护的是一种“紧凑型分束器立方体堆叠结构”。

* **第一分束器（特征A）**：对应图1中的非偏振分束器（BS）11，作用是将输入光1分成透射光2和反射光3（第一和第二部分）。

* **第一偏振分束器（特征B、C、D）**：对应PBS 13。它接收光2，将其分成透射的“第一偏振部分4”和反射的“第二偏振部分5”。

* **偏振改变器件（特征E）**：对应波片12或17。说明书明确指出通过波片改变偏振，以便后续进行多基矢测量。

* **第二偏振分束器（特征F）**：对应PBS 16或19。用于处理经过偏振改变后的光，产生第三输出。

* **光偏转器件及平行定向（特征G、H）**：这是该结构实现“堆叠（stack）”和“紧凑”的关键。对应PBS 15、18、21或高反射镜19（见说明书【0027】）。其作用是让所有输出光束（如箭头6、8、9等）在空间上平行排列，便于后续耦合到探测器阵列（如说明书【0031】所述的CCD或探测器阵列）。

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### 二、 对比文件公开情况分析

#### 1. D1/D2 (US20130084079A1 / WO2013048672A1)

*注：D1与D2为同族，技术内容一致，下文统一以D1指代。*

* **公开情况**：D1公开了一种极化编码接收器（Polarization encoded receivers）。其图2展示了接收器200。

* **特征A**：公开了非偏振分束器（NPBS）204，将光分成两部分（见D1【0043】）。

* **特征B/C/D**：公开了第二PBS 210，将光分成A、D两个偏振分量并提供输出至探测器220、221（见D1【0043】）。

* **特征E**：公开了偏振控制器（Polarization controller）206，用于调制偏振（见D1【0043】）。

* **特征F**：公开了第一PBS 208，从改变偏振后的光中提供R、L偏振部分输出至探测器216、218（见D1【0043】）。

* **特征G/H**：D1图2的示意图中，探测器D1-D4的接收方向看似平行，但其结构是基于功能模块的连接。D1并未明确记载通过专门的“光偏转器件”来实现多个输出光束的物理空间平行排列，尤其未涉及本申请中“立方体堆叠”以实现平行输出的机械结构细节。

#### 2. D3 (WO2013179094A1)

* **公开情况**：D3公开了一种用于移动设备的轻量化量子密钥分配方案。其图6展示了解码器60。

* **特征A**：公开了分束器（BS）61，将入射光分成透射和反射两路（见D3【0043】）。

* **特征B/C/D**：公开了PBS 63，直接接收BS 61的反射光并提供H/V偏振输出。

* **特征E**：公开了半波片67和四分一波片66，用于旋转偏振（见D3【0043】）。

* **特征F**：公开了PBS 64和65，用于处理旋转后的光并提供不同基矢的偏振输出。

* **特征G/H**：D3的图6展示了通过波片旋转后进入PBS探测，但其核心在于“随机基矢测量”的功能实现。虽然图示中六个探测器68分布在不同位置，但并未强调利用“光偏转器件”将所有输出重定向为“相互平行”的物理布局。

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### 三、 技术特征比对表格

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### 四、 创造性分析与最接近现有技术

#### 1. 最接近现有技术的确定

**D1 (US20130084079A1)** 适合作为本申请最接近的对比文件。

* **理由**：D1与目标专利同属于量子密钥分配（QKD）领域，且均旨在解决如何在一个光路系统中同时或快速切换测量多个偏振基矢的问题。从整体技术问题来看，D1公开了利用非偏振分束器分路、偏振控制器改变偏振以及多个PBS进行多基矢测量的完整逻辑链路。其技术手段与权利要求1的前序部分以及特征A-F高度吻合。

#### 2. 未被公开的特征分析

**特征G和H**（光偏转器件及其实现的平行定向）未被D1或D3实质公开。

* **技术效果分析**：目标专利通过特征G和H，解决了将复杂的六态或多态分析仪“集成化”和“小型化”的结构问题。这种“立方体堆叠+偏转器件”的设计使得所有输出光束方向一致且平行，其技术效果是能够直接匹配标准的探测器阵列（如CCD），避免了复杂的自由空间光路调试，极大提高了系统的紧凑性和稳定性。

* **其他对比文件是否公开**：D3虽然也涉及多基矢测量，但其更强调的是随机性和协议逻辑，而非物理层面的堆叠集成。在现有技术中，通常的偏振分析仪输出是离散的，或通过光纤引出，将所有输出通过内嵌偏转器件做成“平行出射阵列”的紧凑立方体堆叠结构具有显著的进步。

#### 3. 结论：最薄弱的技术特征

若提出无效请求，**特征H（将输出定向为与第一部分平行）** 以及 **特征G（特定的光偏转器件配置）** 是最薄弱、即最具有新颖性和创造性的技术特征。

* **无效策略建议**：

* 目前D1和D3已经涵盖了光路逻辑（分束->旋转->再分束）。

* 攻击重点应在于证明“平行输出”是本领域技术人员在面对“如何将光路耦合至探测器阵列”这一技术问题时，结合公知常识（如使用反射镜改变光路方向）能够直接想到的惯用手段。

* 然而，本申请将偏转器件集成在“立方体堆叠（stack）”内形成特定几何布局，这一结构特征在D1-D3中均缺乏明确的启示，是防守的坚强壁垒。

作为专利代理师，针对您提供的权利要求、说明书及对比文件（D1: JP2004028970A、D2: JPH03150535A、D3: JPH05113371A），现进行深入的技术特征比对与创造性评价分析。

### 一、 权利要求技术特征解析

本申请权利要求1的核心在于一种**紧凑型偏振分析设备**，其通过分束器（BS）、偏振分束器（PBS）、偏振改变器件（如波片）以及光偏转器件的特定布局，将输入光分成多个偏振分量，并最终使所有输出光束在物理方向上保持**平行**。

* **技术核心**：实现邦加球基点的同时测量（见说明书[0023]），且通过“光偏转器件”实现输出的平行化，便于探测器阵列接收（见图1、图3）。

### 二、 对比文件技术特征比对与来源分析

#### 1. 各对比文件公开特征分析

* **D1 (JP2004028970A)**：公开了一种偏光感受型光OCT装置。

* **对应特征**：公开了利用分束器（10）将光分为参照光和物体光（对应特征A）；利用波片（8, 9, 11, 12）改变偏振（对应特征E）。

* **原文出处**：【0018】“ビームスプリッター１０は、１／４波長板９から出た入射光を、参照光と試料台１６に支持された試料に向かう入射光とに分ける働きをする。”

* **D2 (JPH03150535A)**：公开了一种组合光学逻辑元件。

* **对应特征**：公开了使用偏振分束器处理直交偏振信号（对应特征B、F）。

* **原文出处**：第10页“偏光ビーム・スプリッター３０からの結合されたデータ信号出力は、偏光ビーム・スプリッター３５においてイネーブル信号と結合される。”

* **D3 (JPH05113371A)**：公开了一种椭偏参数测量装置。

* **对应特征**：公开了无偏振分束器（10）将反射光分为两路（对应特征A）；在其中一路设置1/4波片（12a/12b）（对应特征E）；使用多个偏振分束器（13, 14）获取4个偏振分量（对应特征B、F、C、D）。

* **原文出处**：【0033】-【0035】“無偏光ビームスプリッタ１０…反射光１１ａは１／４波長板１２ａを介して第１の偏光ビームスプリッタ１３へ入射する。また、透過した透過光１１ｂは直接第２の偏光ビームスプリッタ１４へ入射する。”

#### 2. 特征比对表格

### 三、 最接近对比文件分析

**建议选择 D3 (JPH05113371A) 作为最接近的对比文件。**

* **技术领域与问题**：D3涉及椭偏参数测量，解决的是如何通过一次测量获取反射光所有偏振信息（振幅比$\psi$和位相差$\Delta$）的问题（见D3【0013】），这与目标专利解决邦加球基点同时测量（去极化测量）的技术问题完全一致（目标专利说明书[0023]）。

* **技术手段**：D3已经披露了“BS + 多个PBS + 波片”的组合架构，用于将光分成4个独立的偏振组分。这构成了本申请权利要求1大部分的构造。

* **技术效果**：D3实现了无需机械旋转波片即可瞬时获得偏振状态的效果，这与本申请追求的“对去极化瞬时测量”及“鲁棒性”高度契合。

### 四、 创造性分析与无效请求弱点点睛

#### 1. 区别技术特征

本申请权利要求1相对于D3的区别特征在于：

* **特征G及H**：即“光偏转器件”以及通过该器件实现的所有输出光束的“**平行定向**”。

#### 2. 创造性评价

* **技术效果分析**：在D3中，光束经由PBS分离后通常沿互相垂直的方向传播（透过和反射），受光器（15a-15d）分布在不同物理位置。而本申请通过光偏转器件（如说明书图1中的高反射镜或反向PBS）使所有光束同向平行。其技术效果在于实现了**结构的紧凑化**，并允许使用单片**探测器阵列（CCD/CMOS）**同时接收（说明书[0031]），这在移动自由空间通信或紧凑型QKD接收器中具有显著的现实意义。

* **非显而易见性**：虽然D3提及了光强度测量，但其结构是离散的。将离散的偏振分析仪改造成“叠层立方体（stack）”并利用偏转器使光束平行，属于针对特定应用场景（如集成光子学或微型化设备）的结构优化。

#### 3. 最薄弱技术特征（无效请求切入点）

若要对本权利要求提出无效请求，**特征H（平行定向）** 是最难通过单一对比文件直接破坏的，但也是最容易被“公知常识”攻击的点。

* **攻击策略**：

1. **证据组合**：使用D3作为最接近对比文件证明偏振分束架构。

2. **公知常识/辅助证据**：在光学设计领域，为了将多个光束耦合到同一个传感器阵列（如CCD）上，使用反射镜（偏转器件）改变光路使之平行属于典型的工程惯用手段。如果能找到一份公开了“将多个离散光束通过反射镜组定向为平行光束以适应CCD探测”的光学设计准则或相关设备对比文件，则权利要求1的创造性将极度动摇。

3. **说明书缺陷**：说明书图1显示底层全部为PBS，但也提到可用高反射镜替代（[0028]）。如果权利要求中“光偏转器件”的定义过于宽泛，且未限定其如何通过特定角度布局实现“平行”，可能被认为仅是常规的光路改变。

**总结结论**：本权利要求的专利性（创造性）高度依赖于“紧凑堆叠”带来的结构紧凑性和输出平行性。目前的D3虽然公开了逻辑架构，但未公开实现平行输出的具体物理布局。建议在答复或无效策略中，重点围绕“平行定向对探测器阵列适配的特定技术贡献”进行争辩或攻击。

您好，我是经验丰富的专利代理师。现紧密结合目标专利说明书及附图，对权利要求1进行深入解析，并结合提供的三份对比文件原文进行详细的比对分析，最终给出创造性分析的最接近对比文件选择及无效请求的最薄弱技术特征建议。

以下是详细的分析报告：

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### 第一部分：权利要求1的技术特征拆解与说明书解释

为了准确界定权利要求的保护范围，我们首先需要结合目标专利说明书（下称“说明书”）来理解权利要求1中的各个技术特征。

目标专利解决的**技术问题**是如何提供一种紧凑、坚固、能同时测量偏振所有分量（避免强度噪声鲁棒性差）且易于大规模商业利用的光接收/发射结构（参见说明书[0003]、[0005]、[0023]）。其核心思想是采用微型分束器立方体、偏振分束器立方体和波片的堆叠结构（[0022]）。

**权利要求1**是一种用于将光输入分成多个光输出的设备，其特征可拆解如下：

* **特征A：包括：被配置为将所述光输入分成第一部分和第二部分的第一分束器，**

* **说明书解释：** 对应于说明书附图1和2中的**第一非偏振分束器（BS）11**。它接收输入束1，并将其分成下行的光（第一部分2）和水平偏转的光（第二部分3）（参见说明书[0026]）。此分束器是非偏振的，仅按强度分光。

* **特征B：被配置为从所述第一部分提供第一偏振部分和第二偏振部分的第一偏振分束器，**

* **说明书解释：** 对应于附图1和2中的**偏振分束器（PBS）13**。它接收第一部分2，并将其分离成不同偏振分量的光5（水平偏转）和光（透过结构）（参见说明书[0026]）。说明书明确其为PBS块。

* **特征C：其中所述第一偏振部分用于提供第一输出，**

* **说明书解释：** 对应于说明书附图1中的**箭头4**。光的一部分直接经由PBS 13从结构输出，作为六个基点中的一个测量结果（参见说明书[0026]）。

* **特征D：并且所述第二偏振部分用于提供第二输出，**

* **说明书解释：** 这里存在一个权利要求撰写上的对应关系。结合特征H和附图1，由PBS 13产生的“第二偏振部分”是水平偏转的光**5**。为了将光5“提供用于提供第二输出”，它需要被重定向。在说明书实例中，光5被另一PBS **15**向下定向退出结构（参见箭头**6**，[0026]）。因此，技术特征D隐含了为了提供第二输出，该部分光需要被偏转。

* **特征E：被配置为改变在所述第二部分中的光的偏振的至少一个偏振改变器件，**

* **说明书解释：** 对应于附图1中的**半波片12**和**四分之一波片17**，或附图2中的波片**25**和**27**。这些波片用于引入受控相移以旋转偏振状态（参见说明书[0026]、[0030]）。

* **特征F：被配置为接收由相应的至少一个偏振改变器件改变的光并且从其提供至少一个第三偏振部分用于提供至少一个第三输出的至少一个第二偏振分束器，**

* **说明书解释：** 对应于附图1中的**PBS块对16、18和20、21**，用于处理经波片改变后的光束**8**和**9**。以光束8为例，它进入PBS block pair 16，产生直接透过的第三偏振部分（箭头未标出）作为第三输出（类似于箭头4），以及水平偏转的第四偏振部分（类似于光5）。

* **特征G：以及至少一个光偏转器件，**

* **说明书解释：** 对应于附图1底部行中的立方体块，例如**PBS 15、18和21**。说明书明确指出，替代PBS，偏转还可以通过**高反射镜**来提供（参见说明书[0028]）。因此，该特征应宽泛地理解为包含反射镜、棱镜或反向运作的PBS等一切能改变光传播方向的器件。

* **特征H：所述至少一个光偏转器件被配置为将在由所述第一偏振分束器产生的所述第二偏振部分和由所述至少一个第二偏振分束器产生的至少一个第四偏振部分中的光定向为在所述设备的相应输出处与所述第一偏振部分平行。**

* **说明书解释：** 这是本发明的**关键结构特征**。结合附图1，第一PBS 13产生水平偏转的光5（特征H中的“第二偏振部分”）。光偏转器件PBS 15接收光5并将其向下定向。同样地，第二偏振分束器16产生的水平偏转部分光也被其底部的光偏转器件18向下定向。所有这些被重定向的光（如箭头6）最终在设备的输出22处，与直接透过第一PBS 13的第一偏振部分光（箭头4）**平行传播**（均为向下）。这种设计实现了所有不同偏振状态测量输出（六个邦加球基点）在同一个物理平面上的平行排列，从而允许直接使用探测器阵列（CCD或SPD阵列）进行同时读出（参见说明书[0022]、[0028]、[0031]、附图3-5）。

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### 第二部分：对比文件分析及特征比对

现将目标专利权利要求1（下称“本申请”）的技术特征与提供的对比文件原文进行详细比对。

**指代说明：**

* **D1：** US2012087500A1, 公开日：2012年4月12日。题目：量子加密通信装置……。

* **D2：** US2012177201A1, 公开日：2012年7月12日。题目：用于量子密钥分配的方法和装置。

* **D3：** US2015185584A1, 公开日：2015年7月2日。题目：高功率光学开关。

#### 1. D1（US2012087500A1）特征比对分析

D1公开了一种用于量子密钥分配的**接收侧**通信装置30（参见D1题目、摘要、图1）。

**特征比对表：**

**D1比对结论：**

D1虽然公开了一种用于QKD的多输出偏振分析仪，包含了BS、PBS和波片的基本光学元件组合（特征A、B、C、D、E、F）。但是，D1未公开用于重定向光束走向的专用的光偏转器件（特征G），更没有实现本发明核心的结构特征H，即所有偏振状态的测量输出平行排列。因此，D1未实质公开权利要求1的所有技术特征。

#### 2. D2（US2012177201A1）特征比对分析

D2公开了一种用于对从输入光纤接收的信号进行处理以进行QKD的**中间网络节点**（参见题目、摘要、图10）。

**特征比对表：**

**D2比对结论：**

D2解决的技术问题是如何在传统网络节点将经典信号和量子信号有效分离和合并，其ADM 131是基于波长的分路器。本申请解决的技术问题是如何同时、紧凑地测量偏振的所有分量，其第一分束器是基于强度的非偏振分束器。D2的ADM 131与本申请的第一分束器A**毫无异议不相同**。D2也未公开偏振分离和重定向至平行输出的结构（F、G、H）。因此，D2未实质公开权利要求1的技术特征。

#### 3. D3（US2015185584A1）特征比对分析

D3公开了一种用于切换（路由）高功率激光束的**光学开关**（参见题目、摘要）。

**特征比对表：**

**D3比对结论：**

D3解决的技术问题是如何非机械地切换高功率激光束从一个节点到另一个节点。本申请的技术问题是如何同时测量偏振的所有分量。由于发明目的完全不同，D3虽然公开了PBS和波片级联的结构（基本构建块的堆叠），但它是作为开关工作的（一次只打开一路光源/输入到邦加球一个基点，参考目标专利[0037]对D3工作模式的描述）。D3不包含第一非偏振分束器（特征A），也不具备将所有测量分量的被偏转光平行定向至同一个探测平面的关键核心特征H。因此，D3未实质公开权利要求1的技术特征。

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### 第三部分：最接近对比文件分析及创造性评估

#### 1. 哪个对比文件适合做创造性分析过程中的最接近对比文件？

最接近对比文件的选择应考虑：技术领域是否相近；解决的技术问题、发明目的或技术效果是否最接近；技术特征是否公开最多。

* **D2和D3不适合作为最接近的对比文件**：

* **D2**解决的是在网络节点将波长不同的经典和量子信号进行ADM的技术问题。其ADM与目标专利权利要求1特征A在分光原理（波长vs强度）和发明目的上完全不同。它不属于多偏振分析仪的范畴。

* **D3**解决的是高功率激光路由切换的技术问题。虽然其结构方案采用了PBS和波片的级联结构，与目标专利[0037]描述的反向生成六个偏振态设备结构相似，但目标专利权利要求1涉及一种偏振分析仪（设备是正向操作，分成多个光输出进行探测，参见[0022]、[0023]、[0031]），发明目的、技术效果以及关键结构特征H（多输出平行排列用于探测阵列）完全不同。D3的多个PBS级联工作模式是，要么透过作为当前输出，要么反射作为下一个输入，不是同时分光。因此，D3不是最接近的对比文件。目标专利说明书[0037]明确提到了“反向使用此偏振立方体结构来生成具有受控偏振的光，类似于QKD发射器”，这侧面证明了目标专利本身公开了与D3相似的级联产生QKD多态协议的光发射设备作为进一步实施例（附图6和7，用于六个状态协议，包含两个波片、三个PBS和两个光束定向单元，参见[0040]、[0041]）。而权利要求1涉及的是附图1的探测器接收结构，将D3（开关）替换目标专利说明书本身附图7（发射器，参见D1 [0007] BB84协议）来创造附图1（探测平行排列，特征H）将存在巨大的设计障碍。

* **D1最适合作为创造性分析过程中的最接近对比文件**：

* **技术领域完全相同**：D1（US2012087500A1）和目标专利（申请书）均涉及用于QKD通过光学通道分配密钥的偏振光接收器/分析仪技术（参见说明书[0002]、[0003]，D1题目和摘要）。

* **解决的技术问题和技术效果最接近**：D1和目标专利都致力于将输入的量子光信号分成多个输出，以分别测量不同偏振状态（邦加球基点）的强度（参见说明书[0023]，D1表1）。在技术效果上，本申请强调紧凑性和强度噪声对鲁棒性好（同时测量），D1也致力于提供紧凑型通信装置（D1段落[0001]、[0008]）。

* **技术特征公开最多**：如上所述，D1公开了权利要求1特征B、C、D、E、F，以及隐含了特征A（作为多输出QKD分析仪，其BS/¼波片/PBS配置已是本领域常用且公开的方案，参见目标专利[0022]中提及“此结构被布置为提供多个输出”，“传统的旋转波片...测量相反”），其差异仅在于用于重定向光路径的关键核心特征G和H。将D1中不同探测器排列方式改为探测阵列，是本申请的最接近的技术演进起点。

**结论：** 只有一个最接近的对比文件，即**D1（US2012087500A1）**。

#### 2. 没有被最接近对比文件（D1）公开的特征是否被其他对比文件公开？

没有被D1公开的权利要求1的技术特征是特征G和H。

* **特征G：至少一个光偏转器件，被配置为将被PBS产生偏转部分光定向。**

* **D3实质公开了特征G**：D3公开级联开关中PBS块（如图1和3中的PBSs）反射（偏转）光进入下一个HWP。虽然它不是专门用于将该光偏定向平行于第一输出，但在光学结构堆叠中，D3的PBS立方体作为光路径变换器（将透过和反射部分分配给后续组件）起到了偏转器件的作用。

* 此外，目标专利说明书[0028]明确替代PBS，偏转还可以由反射镜提供。在紧凑型光学分析仪设计中，根据波束组合的需要采用反射镜或棱镜来重定向偏离的光轴，是本领域的公知常识（参见目标专利附图3-5中的扩束器扩束器、透镜、针孔等），不具备创造性。

* **特征H：将被偏转部分定向为在相应输出处与第一偏振部分平行。**

* **D2未实质公开特征H**：D2 ADM卡将信号按波长分路。未描述将其偏振敏感的偏转部分重定向平行于直接透射部分。

* **D3毫无异议未公开特征H**：如比对所述，D3多个输出分布在不同层面和方向，其反射光路径主要用于级联到下一个切换块，而不是为了在输出处实现与第一输出平行。D3甚至不需要探测器平行读取，而是将输出耦合到光纤。

**结论：** **特征H没有被D2或D3实质公开**，特别是将被第一偏振分束器产生的第二偏振部分定向为在相应输出处平行于第一偏振部分的结构特点。

#### 3. 创造性评估结论

因此，目标专利权利要求1涉及将现有的QKD多输出偏振分析仪（D1公开）进行结构上的改进，关键是在光学结构堆叠中，通过使用一个或数个光偏转器件（D3或公知常识），将被偏振分束器偏离主光轴的光重定向，使其在输出处形成一个平行的输出光束平面。这一方案具有突出的实质性特点和显著的进步：它克服了D1探测器分散布置的设计缺点，结合采用探测器阵列（CCD或SPD阵列，说明书[0031]、[0036]），能够同时且在同一样本平面上瞬间读出所有不同偏振基点（六个邦加球基点）的强度，从而消除了强度噪声影响并简化了去极化计算，其产生的紧凑型结构更适合大规模商业利用和移动设备部署（[0023]，[0034]）。这一技术效果不能从D1、D2和D3的简单组合中显而易见地获得，权利要求1具有创造性。

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### 第四部分：若提出无效请求，最薄弱的技术特征建议

若要提出无效请求，最薄弱的技术特征是指最有可能被现有技术公开、或属于公知常识、组合难度低的技术特征。

**最薄弱的技术特征是：特征G（至少一个光偏转器件）。**

其无效理由如下：

本发明特征A-F公开了由一个第一非偏振分束器、波片和多个PBS构成的QKD多基点偏振分析结构方案。根据目标专利说明书附图1，除了特征H平行排列的要求外，核心结构是：

* 由第一BS，将光分成一路直接透过（至PBS13），一路水平偏转（特征H隐含的波片支路）；

* 由PBS13水平偏转的光5；被PBS15偏转；

* 由第二PBS块16产生的偏转部分（类似于光5），被PBS18偏转；

本发明实质要求在光学系统中配置多个PBS（特征B和F），且这些PBS需要按比例分光。这对于QKD分析仪而言是常规结构方案。

在此基础结构之上，发明人提出的权利要求核心特征H，即将各路被PBS水平偏转的光（光5）定向垂直平行向下（箭头6）。

如目标专利说明书[0028]所述，偏转可以借助“高反射镜”来提供。在紧凑型精密光学系统中，当需要将被偏振（分离）的光轴重定向至特定平面或方向（平行主光轴）以配合探测器布局时，在光路上设置反射镜或反向使用的PBS立方体（如D3作为PBS/PBC，目标专利说明书[0038]明确指反向使用的PBS块称为偏振分束器/组合器PBS/PBC），是本领域的常规设计手段和公知常识。

因此，如果无效请求人可以证明将被水平偏转主光轴定向至平行方向是光学设计的公知技术（例如，通过公知原理教科书，或提供D1结合D3或反射镜来实现探测平行化读数的简易动机），则特征G本身（使用偏转器件）不足以对抗本领域技术人员的创造性尝试。而更核心和具体的特征H将被解释为一种常规的最优设计选择。

然而，需要注意的是，如本文第三部分分析，将各分量平行排列用于 CCD/阵列读数是本申请独特的紧凑且坚固的技术方案，与D1探测器完全不平行读取存在显著差异，因此无效请求仍存在不小难度。

根据权利要求1所述的设备，其中所述至少一个第二偏振分束器被配置为提供至少一个第四输出。

根据权利要求1或2所述的设备，其中所述至少一个偏振改变器件包括半波片和/或四分之一波片。

根据权利要求1或2所述的设备，其中所述至少一个偏振改变器件包括：第一偏振改变器件，以及 被配置为提供不同的偏振改变的第二偏振改变器件，并且其中，所述设备进一步包括:被配置为将所述第二部分进一步分成第三部分和第四部分并且将所述第三部分投射到第二偏振分束器中以及将所述第四部分投射到所述第二偏振改变器件中的第二分束器，其中所述第二偏振分束器被配置为从传播通过所述第一偏振改变器件的光提供第三输出和第四输出，以及被配置为接收由所述第二偏振改变器件改变的光并且提供第五输出和第六输出的第三偏振分束器。

根据权利要求1或2所述的设备，包括以串行配置或并行配置来布置的至少两个偏振改变器件，用于改变在所述第二部分中的光的偏振。

根据权利要求1或2所述的设备，包括被配置为在所述多个输出处探测光的探测器设备，所述探测器设备包括单光子探测器阵列和电荷耦合器件、CCD、相机中的一个。

根据权利要求6所述的设备，其中在所述多个输出和所述单光子探测器阵列之间设置针孔或透镜布置。

根据权利要求1或2所述的设备，其中所述设备被配置用于接收光学信号，用于量子加密、椭圆偏振术或偏振测量。

一种用于生成具有受控偏振的光的设备，包括 第一偏振改变器件； 被配置为提供不同的偏振改变的第二偏振改变器件； 第一、第二和第三偏振分束器，其中 所述第一偏振分束器被配置为从第一输入和第二输入接收光并且在其输出中提供第一和第二偏振光，所述第二偏振分束器被配置为从第三输入和第四输入接收光并且在其输出中提供第三和第四偏振光用于输入到所述第一偏振改变器件中，以及所述第三偏振分束器被配置为从第五输入和第六输入接收光并且在其输出中提供第五和第六偏振光用于输入到所述第二偏振改变器件中，其中所述第一、第二、第三偏振分束器被反向操作以将来自相关联的光输入的偏振光组合和/或定向至其输出，所述第一和第二偏振改变器件被配置为改变所述偏振中的至少一个；以及用于传播通过所述第一、第二和第三偏振分束器和所述第一和第二偏振改变器件的光的输出。

一种用于通信系统的装置，包括任一前述权利要求的所述设备。

一种用于将光分成多个光输出的方法，包括： 将光输入分成第一部分和第二部分， 将所述第一部分分成第一偏振部分和第二偏振部分以提供第一输出和第二输出，改变在所述第二部分中的光的至少一次偏振，通过至少一个第二偏振分束器将具有改变的偏振的光分成至少一个第三偏振部分，以提供至少一个第三输出，以及将在所述第二偏振部分和至少一个第四偏振部分中的光定向为在相应输出处与所述第一偏振部分平行。

根据权利要求11所述的方法，包括从由所述至少一个第二偏振分束器提供的至少一个第四偏振部分产生至少一个第四输出。

根据权利要求11或12所述的方法，包括 通过第二分束器将所述第二部分分成第三部分和所述至少一个第四偏振部分，将所述第三部分投射到第二偏振分束器，所述第二偏振分束器接收由第一偏振改变器件改变的所述第三部分中的光并且从其提供第三输出和第四输出，将所述至少一个第四偏振部分投射到第二偏振改变器件，以及通过第三偏振分束器从由所述第二偏振改变器件改变的所述至少一个第四偏振部分提供第五输出和第六输出。

根据权利要求11或12所述的方法，包括通过以串行配置或并行配置来布置的至少两个偏振改变器件改变在所述第二部分中的光的偏振。

根据权利要求11或12所述的方法，包括通过探测器设备在所述多个输出处探测光，所述探测器设备包括单光子探测器阵列和电荷耦合器件、CCD、相机中的一个。

根据权利要求11或12所述的方法，包括接收光学信号，用于量子加密、椭圆偏振术或偏振测量。

一种用于生成具有受控偏振的光的方法，包括： 从第一输入和第二输入接收光以在第一输出中提供第一和第二偏振光，从第三输入和第四输入接收光以在第二输出中提供第三和第四偏振光用于输入到第一偏振改变器件中，通过所述第一偏振改变器件改变所述第三和第四偏振光的偏振，从第五输入和第六输入接收光以在第三输出中提供第五和第六偏振光用于输入到第二偏振改变器件中，以及通过所述第二偏振改变器件改变所述第五和第六偏振光的偏振将所述第一输入、所述第二输入、所述第三输入、所述第四输入、所述第五输入和所述第六输入输入到偏振分束器中，所述偏振分束器反向操作用于将来自所述第一输入、所述第二输入、所述第三输入、所述第四输入、所述第五输入和所述第六输入的偏振光组合和/或定向至相应偏振分束器的输出，改变所述第一偏振光、所述第二偏振光、所述第三偏振光、所述第四偏振光、所述第五偏振光和所述第六偏振光中的至少一个的偏振，以及将传播通过所述偏振分束器和所述第一和第二偏振改变器件的光定向至所述第一输出、所述第二输出和所述第三输出。

根据权利要求17所述的方法，包括通过所述偏振分束器增强所述光输入的偏振。