随着计算机运算能力的飞速提高和量子计算机研究的不断深入,传统密码学正面临越来越容易被破解的艰巨挑战。量子密码学是量子力学和密码学结合的产物,使用量子密钥分配分发的安全密钥,结合“一次一密”的加密方法,可以实现绝对安全的保密通信。正是由于量子密码技术的安全特性,使其成为了下一代的保密通信技术。目前,点对点的量子密钥分配系统方案研究已经成熟,如何解决经典光网络与量子密钥分配网络融合问题的首要任务是为量子信号选择合适的传输方案,核心任务是设计交换节点的功能结构。本文针对量子信号十分微弱且不可克隆的特性,分析了量子信号在与经典光信号共纤传输时所受的非线性效应影响,并对量子信号与经典光信号共纤传输的过程进行了仿真,提出了一种减少非线性效应的共纤传输波长信道分配策略。在此分配策略的基础上,通过分析针对密集波分复用(DWDM)系统的量子交换节点结构,提出了一种能同时支持量子信号和经典信号的量子交换节点结构。在量子密钥分配网络平台的实现方面,本文实现了量子密钥分配网络平台的密钥分配速率和稳定性的提升。在提升量子密钥分配速率方面,采用通用串行总线(USB)传输取代串口通信,采用1次相位扫描加多次密钥分配的流程,使量子密钥生成速率提升至平均400bps；在提升稳定性方面,采用循环软件流程控制,实现了系统的长期稳定工作。