本文针对安全、高效单光子探测电路和量子保密通信系统的安全性研究，目标是探索量子密钥分发的新方案与新技术，并完成对基于实际器件的长距离长期稳定的光纤型量子密钥分发系统的安全分析工作。 在量子保密通讯系统安全性分析方面，实际量子密钥分发系统使用的单光子源主要由弱激光脉冲经衰减得到。它不是理想单光子源而是服从泊松分布的准单光子源。每个非空光脉冲中包含多光子的概率不为零，强大的窃听者可利用此获得一些关于最终密钥的信息。因此，有必要研究实际QKD系统的安全性。用Shannon信息理论分别计算了窃听者(Eve)和合法接收者(Bob)的信息量。完成对50.6公里通信光纤中的QKD系统安全性分析工作。在准单光子脉冲平均光子数小于0.1，误码率仅为4％，密钥分发的稳定工作时间不小于12小时的条件下，采用对多光子进行分束窃听、单光子最佳攻击相结合的方案，分析了基于弱相干光的实际QKD系统的安全性。研究结果表明实际QKD系统对于分束窃听和最佳攻击是安全的，并给出合法通信双方在该攻击方案下所容忍的误码率上限。 在单光子探测方面，为了缩短单光子探测器工作的死时间，提高单光子计数率，在分析单光子探测器被动工作模式的基础上，本文提出了主动淬灭与快恢复相结合的全主动抑制技术。该技术使探测器工作在更加安全高效的模式下，并达到了提高SPAD计数率的目的。