在量子通信领域，基于BB84协议的量子密钥分发较为易于应用、得到了较多的发展。量子密钥分发的过程中，加载信息的偏振编码光子在光机系统中将会与不同的光学元件发生一系列的作用，在这些作用过程中，必须保证其光子态稳定，以实现信息的正确传递。而光路中很大一部分重要光学元件都是光学薄膜元件，这就需要光学薄膜元件在实现光路中的透射、反射和分色等功能的同时，能够对信息光子进行光子态控制。　　光学薄膜在倾斜入射条件下的偏振特性，一直以来是一个复杂的问题，为了克服光学薄膜元件的偏振效应，实现其对光子态的控制，进行了以下研究工作：　　研究了量子密钥分发的编码方式与光学薄膜特性的关系，根据偏振编码的具体形式与偏振光的物理模型，确定了影响量子密钥分发过程的光学薄膜基本光学特性和两者间的数学关系。　　针对影响量子密钥分发过程的光学薄膜特性，选择了合适的测量手段，并根据需要设计、搭建了高精度的测量平台。　　根据量子密钥分发的光学系统的功能与结构，设计并制备了多种偏振控制光学薄膜元件：在高反射率、低偏振效应的金属反射镜的基础上，添加了多层介质膜层对反射镜的不同偏振分量相位特性进行调控，制成了能够满足量子密钥分发需求的偏振控制金属反射镜；在基于高、低折射率膜堆的高反膜基础上，进行了计算机优化设计，制备得到了具备相位控制功能的偏振控制全介质反射镜；利用偏振分离稳定的分色片基本膜系结构，制备了相位特性相近的分色片，利用正交补偿实现了分色片组的偏振分量相位控制；利用法布里珀罗滤光片中过渡带的消偏振特性，采用计算机优化方法进行膜系设计，制备了能够实现邻近波长分开的偏振控制分色片。　　研究工作中制备的光学薄膜元件样品，在量子密钥分发的前期地面试验中发挥了重要作用。