[发明专利]基于量子平衡零差探测目标方位角测量系统及方法

摘要

基于量子平衡零差探测目标方位角测量系统及方法，涉及量子激光雷达技术领域。它解决了现有的目标方位角探测领域中对方位角探测遇到经典衍射极限的问题。光学系统收集回波信号并将信号汇聚至分束器进行处理；两路信号分别在分束器透射反射后入射至量子平衡零差探测器，量子平衡零差探测器用于对接收的信号做差值处理并解算出目标的方位角信息，实现量子平衡零差探测器对分束器的出射信号进行探测。通过量子平衡零差探测实现超分辨率的方位角探测，突破经典衍射极限。利用两个光学系统同时接收目标的回波信号，然后将信号做相关处理，采用量子平衡零差探测将相关信号做差值处理，从而得到目标的方位角信息。适合于远距离目标方位角的精确测量。

主权项

1.一种基于量子平衡零差探测目标方位角测量系统，其特征在于：所述系统包括至少两个光学系统(1)、分束器(2)和至少两个量子平衡零差探测器(3)，两个有一定距离的光学系统(1)用于接收目标返回的带有方位角信息的回波信号，光学系统(1)收集回波信号并将信号汇聚至分束器(2)进行处理；两路信号分别在分束器透射反射后入射至量子平衡零差探测器(3)，实现量子平衡零差探测器(3)对分束器(2)的出射信号进行探测；所述系统还包括一个多通道高速计数卡(4)和一个信号后处理模块(5)；每个光学系统(1)包括外凸透镜(1‑1)、内凸透镜(1‑2)和全反射镜(1‑3)，所述分束器(2)为一个50％‑50％光束分束棱镜，每个量子平衡零差探测器(3)包括光纤耦合器(3‑1)、多模光纤(3‑2)和单光子探测器(3‑3)；外凸透镜(1‑1)和内凸透镜(1‑2)同轴设置，回波信号经外凸透镜(1‑1)和内凸透镜(1‑2)作用被收集，然后再经对应的全反射镜(1‑3)进行反射，反射后的两路信号分别进入50％‑50％光束分束棱镜进行光学干涉；50％‑50％光束分束棱镜的两个输出端的输出信号分别由对应的光纤耦合器(3‑1)进行收集，经每个光纤耦合器(3‑1)收集的信号经过对应多模光纤(3‑2)传输给对应的单光子探测器(3‑3)，两个单光子探测器(3‑3)的输出信号由一个多通道高速计数卡(4)进行采集，然后两路探测结果被输入到一个信号后处理模块(5)进行平衡零差的信号后处理，从而解算出目标的方位角信息。