[發明專利]一種基于單光子計數方法的水下目標探測裝置

有效

• 申請號: 201710895111.7
• 申請日: 2017-09-28
• 公開（公告）號: CN107907885B
• 公開（公告）日: 2020-03-27
• 發明（設計）人: 馮飛;許江盟;馬菁汀;劉尊龍
• 申請（專利權）人: 北京華航無線電測量研究所
• 主分類號: G01S17/10
• 分類號: G01S17/10;G01J11/00
• 代理公司: 北京天達知識產權代理事務所(普通合伙) 11386
• 代理人: 龔頤雯;王一

1.一種基于單光子計數方法的水下目標探測裝置，其特征在于：

所述裝置包括：

窄脈沖激光器、光隔離器組件、光電探測模塊、時間相關單光子計數系統、延時模塊、光束整形系統、單光子探測模塊和信號處理器；由窄脈沖激光器發射脈沖光，經光隔離器組件分光，將所述脈沖光分為兩部分：一部分脈沖光入射到光電探測模塊，所述光電探測模塊對接收到的脈沖光進行光電轉換，光電轉換后的電信號分別輸入到時間相關單光子計數系統和延時模塊，其中輸入到時間相關單光子計數系統的電信號作為計時起始信號，輸入到延時模塊的電信號作為距離選通控制信號；另一部分脈沖光經光束整形系統進行光束整形后照射到目標，目標反射的回波信號由單光子探測模塊接收，該接收的回波信號作為計時終止信號輸入到時間相關單光子計數系統；最后由信號處理器對時間相關單光子計數系統獲取的信號進行處理后即可獲取目標信息；所述的時間相關單光子計數系統為具有雙通道的時間相關單光子計數系統，時間分辨率為ps量級，其時間分辨率可達4ps，時間精度小于12ps；所述的單光子探測模塊為具有門控選通功能的單光子探測模塊，暗計數率25Hz、探測死時間24ns～35ns、時間抖動300ps～400ps、計數率大于20MHz。

2.如權利要求1所述的基于單光子計數方法的水下目標探測裝置，其特征在于：所述的窄脈沖激光器輸出脈沖脈寬小于等于1ns，重頻大于等于19kHz。

3.如權利要求1所述的基于單光子計數方法的水下目標探測裝置，其特征在于：所述的光隔離器組件由格蘭棱鏡、四分之一波片、半波片組成。

4.如權利要求1所述的基于單光子計數方法的水下目標探測裝置，其特征在于：所述的光電探測模塊為具有雙通道的光電探測模塊。

5.如權利要求1所述的基于單光子計數方法的水下目標探測裝置，其特征在于：所述的延時模塊可輸出延遲和占空比可調的觸發信號和脈沖信號。

6.如權利要求1所述的基于單光子計數方法的水下目標探測裝置，其特征在于：所述的光束整形系統由雙透鏡組成。

7.如權利要求1-6中任一項所述的基于單光子計數方法的水下目標探測裝置，其特征在于：所述的信號處理器為具有單光子信號提取功能的信號處理器。