本申请提供一种基于时间相位编码的量子密钥发射机及量子密钥分发系统，其中基于时间相位编码的量子密钥发射机，包括：相位态编码模块、时间态编码模块以及光开关。当需要编制相位态的诱骗态时，控制光开关选择所述相位态编码模块输出的信号，不需要控制强度调制器对脉冲对中的每一个脉冲都进行调制，直接使用光衰减器进行整体衰减即可。另外本申请相位态编码模块输出信号即相位态的诱骗态，不需要额外的交互，不需要像现有技术中根据编码的需求控制强度调制器改变不同的调制驱动方式，因此这会大大降低强度调制器的工作强度，也降低了强度调制器的驱动电路设计难度，从而使得QKD设备容易实现。