[发明专利]基于上转换单光子探测器的近红外激光能见度仪

权利要求书

1.基于上转换单光子探测器的近红外激光能见度仪，其特征在于，包括：发射系统(100)、环形器(200)、望远镜(300)、上转换单光子探测器系统(400)、信号采集和处理系统(500)，其中：

所述发射系统(100)包括激光器(101)，所述激光器(101)输出的光信号波段为近红外波段，所述望远镜(300)为近红外波段收发一体式望远镜，

所述环形器(200)设置在所述发射系统(100)与望远镜(300)的光路之间，所述环形器(200)具有输入端、输出端和第三端，

所述发射系统(100)与望远镜(300)分别通过光纤连接到所述环形器(200)的输入端与输出端，

所述环形器(200)的第三端与所述上转换单光子探测器系统(400)的输入端连接，所述信号采集和处理系统(500)的输入端与所述上转换单光子探测器系统(400)的输出端连接。

2.根据权利要求1所述的基于上转换单光子探测器的近红外激光能见度仪，其特征在于，所述上转换单光子探测器系统(400)包括泵浦种子光源(401)、第一偏振控制器(402)、第二偏振控制器(403)、波分复用器(404)、周期性极化铌酸锂波导(405)、U型自由空间耦合器(406)、硅单光子探测器(408)，所述上转换单光子探测器系统(400)的输入端输入的光信号与泵浦种子光源(401)输出的光信号分别通过所述第一偏振控制器(402)与所述第二偏振控制器(403)后输入到所述波分复用器(404)，所述波分复用器(404)输出的光信号依次通过所述周期性极化铌酸锂波导(405)、U型自由空间耦合器(406)后输入到所述硅单光子探测器(408)，所述U型自由空间耦合器(406)内设置有干涉滤波片(407)，所述波分复用器(404)为与泵浦种子光源(401)和激光器(101)的输出波长对应的波分复用器，所述周期性极化铌酸锂波导(405)与U型自由空间耦合器(406)之间采用多模光纤连接，所述周期性极化铌酸锂波导(405)为双端耦合的周期性极化铌酸锂波导。

3.根据权利要求1所述的基于上转换单光子探测器的近红外激光能见度仪，其特征在于，所述上转换单光子探测器系统(400)包括泵浦种子光源(401)、第一偏振控制器(402)、第二偏振控制器(403)、波分复用器(404)、周期性极化铌酸锂波导(405)、非球面物镜(410)、DM二向色镜(411)、低通滤波片(412)、带通滤波片(413)、棱镜(414)、硅单光子探测器(408)，所述上转换单光子探测器系统(400)的输入端与泵浦种子光源(401)输出的光信号分别经过所述第一偏振控制器(402)与所述第二偏振控制器(403)后输入到所述波分复用器(404)，所述波分复用器(404)输出的光信号依次通过周期性极化铌酸锂波导(405)、非球面物镜(410)、DM二向色镜(411)、低通滤波片(412)、带通滤波片(413)和棱镜(414)后输入到所述硅单光子探测器(408)，所述波分复用器(404)为与泵浦种子光源(401)和激光器(101)的输出波长对应的波分复用器，所述周期性极化铌酸锂波导(405)为单端耦合的周期性极化铌酸锂波导。

4.根据权利要求1所述的基于上转换单光子探测器的近红外激光能见度仪，其特征在于，所述上转换单光子探测器系统(400)包括泵浦种子光源(401)、第一偏振控制器(402)、第二偏振控制器(403)、波分复用器(404)、周期性极化铌酸锂波导(405)、非球面物镜(410)、DM二向色镜(411)、体布拉格光栅(415)、低通滤波片(412)、带通滤波片(413)、硅单光子探测器(408)，所述上转换单光子探测器系统(400)的输入端与泵浦种子光源(401)输出的光信号分别经过所述第一偏振控制器(402)与所述第二偏振控制器(403)后输入到所述波分复用器(404)，所述波分复用器(404)输出的光信号依次通过周期性极化铌酸锂波导(405)、非球面物镜(410)、DM二向色镜(411)、体布拉格光栅(415)、低通滤波片(412)和通滤波片(413)后输入到所述硅单光子探测器(408)，所述波分复用器(404)为与泵浦种子光源(401)和激光器(101)的输出波长对应的波分复用器，所述周期性极化铌酸锂波导(405)为单端耦合的周期性极化铌酸锂波导。