[實用新型]基于壓縮真空態注入的量子雷達

有效

• 申請號: 201921355501.6
• 申請日: 2019-08-20
• 公開（公告）號: CN210487970U
• 公開（公告）日: 2020-05-08
• 發明（設計）人: 舒鼎云;彭嘉健;王蘊涵
• 申請（專利權）人: 舒鼎云
• 主分類號: G01S7/481
• 分類號: G01S7/481
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本申請涉及一種基于壓縮真空態注入的量子雷達，該量子雷達包括激光器、第一分束器、第二分束器、第三分束器、壓縮裝置、信號收發裝置和信號檢測裝置；激光器用于產生光脈沖；第一分束器用于將光脈沖分束為信號光束和參考光束；信號光束經第二分束器分束為第一信號光束和第二信號光束；第一信號光束經信號由收發裝置發射，并由收發裝置接收返回的待測信號光束；第二信號光束經壓縮裝置后生成壓縮真空態光束；待測信號光束和壓縮真空態光束經第三分束器耦合生成耦合光束；耦合光束和參考光束經信號檢測裝置進行測量。上述量子雷達降低了壓縮真空態光束在傳輸過程中的消耗，有效提高了探測信噪比。

技術領域

本申請涉及量子雷達技術領域，特別是涉及一種基于壓縮真空態注入的量子雷達。

背景技術

壓縮光是量子信息科學的重要資源之一，在光學精密測量、微弱信號檢測等領域有著廣泛的應用，例如，將壓縮真空態注入邁克爾遜干涉儀的暗端，可以提高引力波探測的靈敏度。

相比經典激光雷達，利用壓縮光源的量子雷達能夠大程度上提升探測信噪比，理論上8dB的壓縮度可以使信噪比提高6.25倍，而傳統的利用壓縮光源的量子雷達在發射光束至反射回波被接收這個過程中的鏈路損耗很大，導致壓縮態在這種工作狀態下的好處近乎沒有。

實用新型內容

本申請實施例提供一種基于壓縮真空態注入的量子雷達，可以降低壓縮真空態光束在傳輸過程中的消耗，有效提高探測信噪比。

一種基于壓縮真空態注入的量子雷達，包括激光器、第一分束器、第二分束器、第三分束器、壓縮裝置、信號收發裝置和信號檢測裝置；

所述激光器用于產生光脈沖；

所述第一分束器用于將所述光脈沖分束為信號光束和參考光束；

所述第二分束器用于將所述信號光束分束為第一信號光束和第二信號光束；

所述信號收發裝置用于發射所述第一信號光束，并接收返回的待測信號光束；

所述壓縮裝置用于壓縮所述第二信號光束，并生成壓縮真空態光束；

所述第三分束器用于將所述待測信號光束和所述壓縮真空態光束耦合，并生成耦合光束；

所述信號檢測裝置用于接收所述參考光束和所述耦合光束，并進行測量。

在一實施例中，所述壓縮裝置包括光學參量振蕩器。

在一實施例中，所述信號收發裝置包括發射端光學望遠鏡和接收端光學望遠鏡，所述發射端光學望遠鏡用于發射所述第一信號光束，所述接收端光學望遠鏡用于接收所述待測信號光束。

在一實施例中，所述信號檢測裝置包括第四分束器、第一光子探測器、第二光子探測器、減法器和圖像處理系統；所述第四分束器分別與所述第一光子探測器和所述第二光子探測器光路連接，所述第四分束器用于將所述參考光束和所述耦合光束耦合，并輸出兩路光場分別至所述第一光子探測器和所述第二光子探測器；所述減法器分別與所述第一光子探測器、所述第二光子探測器、所述圖像處理系統電路連接。

在一實施例中，所述第四分束器的分束比設置為50:50。

在一實施例中，還包括延時裝置，所述延時裝置設置在所述參考光束的光路上，用于對所述參考光束進行延時處理。

在一實施例中，還包括相位敏感放大器，所述相位敏感放大器設置在所述耦合光束的光路上。

在一實施例中，還包括信號放大器，所述信號放大器設置在所述第一信號光束的光路上。

上述基于壓縮真空態注入的量子雷達中，壓縮裝置生成的壓縮真空態光束留在信號接收端，并與待測信號光束耦合，從而降低了壓縮真空態光束在傳輸過程中的消耗，有效提高了探測信噪比。

附圖說明