[發明專利]抗信息誘騙干擾的近紅外量子導引目標探測系統及方法

在審

• 申請號: 202110088478.4
• 申請日: 2021-01-22
• 公開（公告）號: CN112902766A
• 公開（公告）日: 2021-06-04
• 發明（設計）人: 李力飛;張同意;李東堅;康巖;薛瑞凱
• 申請（專利權）人: 中國科學院西安光學精密機械研究所
• 主分類號: F42B15/01
• 分類號: F42B15/01
• 代理公司: 西安智邦專利商標代理有限公司 61211
• 代理人: 胡菀

1.一種抗信息誘騙干擾的近紅外量子導引目標探測系統，其特征在于：

包括窄脈沖激光器(1)，設置在窄脈沖激光器(1)出射光路上的參量下轉換器(2)，依次設置在參量下轉換器(2)出射光路上的窄帶濾波器(3)和雙色鏡(4)，依次設置在雙色鏡(4)反射光路上的光延時器(5)和第一單光子探測器(6)，依次設置在雙色鏡(4)透射光路上的待測目標(7)、參量上轉換器(8)和第二單光子探測器(9)，以及分別與第一單光子探測器(6)和第二單光子探測器(9)相連的量子關聯處理器(10)；

所述窄脈沖激光器(1)作為泵浦光源，發出泵浦信號；

所述參量下轉換器(2)用于將泵浦信號轉化為量子糾纏的近紅外探測信號和參考信號；

所述窄帶濾波器(3)用于將光路中未轉化的泵浦信號濾除；

所述雙色鏡(4)用于將近紅外探測信號和參考信號進行光路分離；

所述光延時器(5)用于將參考信號延時，并由第一單光子探測器(6)探測；

所述待測目標(7)為鏡面反射體或漫反射體，近紅外探測信號經待測目標(7)反射后形成目標回波信號；

所述參量上轉換器(8)用于將目標回波信號轉化為倍頻信號，并由第二單光子探測器(9)探測；

所述量子關聯處理器(10)用于接收第一單光子探測器(6)和第二單光子探測器(9)探測的信號，并計算兩路信號的量子糾纏關聯特性。

2.根據權利要求1所述的抗信息誘騙干擾的近紅外量子導引目標探測系統，其特征在于：

所述窄脈沖激光器(1)出射激光中心波長為532±0.1nm，脈寬小于100ps。

3.根據權利要求2所述的抗信息誘騙干擾的近紅外量子導引目標探測系統，其特征在于：

所述參量下轉換器(2)的工作模式為周期極化非線性晶體準相位匹配模式，執行參量下轉化操作，其轉化得到的近紅外探測信號波長為1550nm，參考信號波長為810nm。

4.根據權利要求3所述的抗信息誘騙干擾的近紅外量子導引目標探測系統，其特征在于：

所述窄帶濾波器(3)為532nm帶阻濾波器；

所述雙色鏡(4)為同時鍍有810nm高反膜和1550nm高透膜的石英玻璃鏡。

5.根據權利要求4所述的抗信息誘騙干擾的近紅外量子導引目標探測系統，其特征在于：

所述參量上轉換器(8)的工作模式為周期極化非線性晶體準相位匹配模式，執行參量上轉化操作，其轉化得到的倍頻信號波長為775nm。

6.根據權利要求1至5任一所述的抗信息誘騙干擾的近紅外量子導引目標探測系統，其特征在于：

所述光延時器(5)為光程連續可調延時器。

7.根據權利要求6所述的抗信息誘騙干擾的近紅外量子導引目標探測系統，其特征在于：

所述第一單光子探測器(6)和第二單光子探測器(9)的工作介質均為硅基蓋革模式雪崩光電二極管。

8.根據權利要求7所述的抗信息誘騙干擾的近紅外量子導引目標探測系統，其特征在于：

所述量子關聯處理器(10)具有多通道采集功能。

9.一種抗信息誘騙干擾的近紅外量子導引目標探測方法，采用權利要求1至8任一所述的探測系統，其特征在于，包括以下步驟：

1)將窄脈沖激光器(1)發出的泵浦信號通過參量下轉換器(2)轉化為量子糾纏的近紅外探測信號和參考信號；

2)利用窄帶濾波器(3)將光路中未轉化的泵浦信號濾除，再利用雙色鏡(4)將近紅外探測信號和參考信號進行光路分離；

3)利用光延時器(5)將參考信號延時，并利用第一單光子探測器(6)進行探測；

4)近紅外探測信號被待測目標(7)反射后，利用參量上轉換器(8)將目標回波信號轉化為倍頻信號，并利用第二單光子探測器(9)進行探測；

5)將第一單光子探測器(6)和第二單光子探測器(9)探測的兩路信號輸入到量子關聯處理器(10)中，通過計算兩路信號的量子糾纏關聯特性實現目標的有效探測。

10.根據權利要求9所述的抗信息誘騙干擾的近紅外量子導引目標探測方法，其特征在于：

步驟5)中，所述目標的有效探測判斷依據為：當目標存在時，歸一化的量子糾纏關聯特性取值為1；當目標不存在或含有信息誘騙干擾信號時，歸一化的量子糾纏關聯特性取值為0。