[發明專利]一種精準的目標材質識別系統

在審

• 申請號: 201811033856.3
• 申請日: 2018-09-05
• 公開（公告）號: CN109188456A
• 公開（公告）日: 2019-01-11
• 發明（設計）人: 張子靜;靳辰飛;宋杰;趙遠
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工業大學
• 主分類號: G01S17/88
• 分類號: G01S17/88
• 代理公司: 北京慕達星云知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 11465
• 代理人: 崔自京

1.一種精準的目標材質識別系統，其特征在于，包括：偏振光發射系統和偏振光探測系統；

其中，所述偏振光發射系統包括：依次設置的脈沖激光器、分光器和發射系統；以及與所述分光器相連的PIN探測器；

所述偏振光探測系統包括：依次連接的接收系統、四路斯托克斯光子偏振探測系統、光子計數數據采集系統和數據處理系統；其中，所述PIN探測器與所述光子計數數據采集系統相連。

2.根據權利要求1所述的精準的目標材質識別系統，其特征在于，還包括：與所述數據處理系統相連接的顯示系統。

3.根據權利要求1所述的精準的目標材質識別系統，其特征在于，所述脈沖激光器產生波長為532nm的激光。

4.根據權利要求1所述的精準的目標材質識別系統，其特征在于，所述四路斯托克斯光子偏振探測系統包括：三個分光器、全反射鏡、檢偏器、四分之一波片、二分之一波片、第一Gm-APD、第二Gm-APD、第三Gm-APD、第四Gm-APD和信號處理器；

通過三個分光器將所述接收系統接收到的信號分為四路信號，一路信號經過全反射鏡的反射后入射至第一Gm-APD，第一Gm-APD對一路信號進行探測，二路信號經過檢偏器的起偏后入射至第二Gm-APD，第二Gm-APD對二路信號進行探測，三路信號經過四分之一波片的透射和檢偏器的起偏后入射至第三Gm-APD，四路信號經過二分之一波片的透射和檢偏器的起偏后入射至第四Gm-APD，信號處理器根據第一Gm-APD、第二Gm-APD、第三Gm-APD和第四Gm-APD獲得回波信號，并將所述回波信號輸入至所述光子計數數據采集系統。

5.根據權利要求4所述的精準的目標材質識別系統，其特征在于，所述第一Gm-APD、所述第二Gm-APD、所述第三Gm-APD和所述第四Gm-APD的模型為：

各個Gm-APD的響應過程分為兩部分，第一過程為從光子到光電子的轉化過程，此時，系統所對應的轉化效率為Gm-APD的量子效率；第二過程為由光電子產生雪崩的過程，光子轉化為光電子的概率為η，即探測器的量子效率；光電子能夠產生雪崩的概率為1，即任何一個電子都能夠產生一次雪崩；

設在第m個采樣間隔下，所接收到的信號光子數的平均值為K_s[m]，背景光子數的平均值為K_b，與之相對應的第二個過程中的信號光電子數和背景光電子數分別為N_s[m]和N_b，在所探測的光電子數中還包括裝置產生的暗電流噪聲，設在每個采樣間隔內的由于暗電流噪聲所產生的平均電子數為N_d，

則入射的光電子數為

其中，K(m)在第m區間的雪崩脈沖數，M代表經過了M次測量統計，N_sn[i]表示在第i個采樣間隔中信號光電子數以及噪聲光電子數和的平均值。