[发明专利]一种基于光子轨道角动量调制的单光子测距背景噪声滤除方法及单光子测距装置

权利要求书

1.一种基于光子轨道角动量调制的单光子测距背景噪声滤除方法，其特征在于：

将发射信号的轨道角动量调制到m阶，m>>1；

对接收信号的轨道角动量进行-m阶的逆调制；

利用孔径光阑滤除逆调制后的接收信号中的背景噪声。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：利用螺旋相位板将发射信号的轨道角动量调制到m阶。

3.一种基于光子轨道角动量调制的单光子测距装置，其特征在于，包括同步控制模块(1)、脉冲激光器(2)、4F光学系统(3)、螺旋相位板(4)、发射光学系统(5)、接收光学系统(6)、反射式空间光调制器(7)、全反射镜(8)、孔径光阑(9)、单光子探测器(10)、计时电路(11)和信号处理模块(12)；

所述同步控制模块(1)用于产生两路相同的信号，一路用于驱动脉冲激光器(2)发射激光脉冲信号，另一路输入给计时电路(11)作为计时起始信号；

脉冲激光器(2)发射的激光脉冲信号依次经过4F光学系统(3)和螺旋相位板(4)后，经发射光学系统(5)发射出去；

接收光学系统(6)接收到的光信号由反射式空间光调制器(7)进行解调，解调后的光信号依次经过全反射镜(8)的反射和孔径光阑(9)滤光后，进入单光子探测器(10)；

单光子探测器(10)产生的计时终止信号发送给计时电路(11)，计时电路(11)输出的计时结果发送给信号处理模块(12)，信号处理模块(12)对该计时结果进行处理，并将处理结果反馈给同步控制模块(1)。

4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于：接收光学系统(6)采用卡塞格林天线式接收光学系统，并包括窄带滤光片。

5.根据权利要求3或4所述的装置，其特征在于：单光子探测器(10)采用Si基Gm-APD单光子探测器。