本实用新型提供一种M‑Z型OAM纠缠调制密钥分发系统，包括OAM‑OAM纠缠产生单元、第一和第二复用模块、OAM调制单元、Bob用户端以及符合测量单元；所述OAM‑OAM纠缠产生单元用于产生轨道角动量和轨道角动量混合纠缠量子态；所述第一和第二复用模块用于分离任意OAM态；OAM调制单元用于对轨道角动量进行相位偏转调制和加载编码信息；所述符合测量单元用于对信号光和闲置光进行符合测量解码量子比特信息。本实用新型提高了量子密钥分发系统的安全性，利用M‑Z干涉仪分离任意OAM，扩展了量子编码的容量，获得了高效编码的量子密钥分发系统，可以时钟同步，进行实时监测，消除了所有检测器侧的漏洞，并且有效解决了参考系对准和模式匹配的问题。