[發(fā)明專利]一種基于量子級聯(lián)的RCS測量收發(fā)系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110885064.4
• 申請日: 2021-08-03
• 公開（公告）號: CN113608175B
• 公開（公告）日: 2023-09-19
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 都妍;賈潔姝;霍熠煒;李永晨;陳亞南;武亞君
• 申請（專利權(quán)）人: 上海無線電設(shè)備研究所
• 主分類號: G01S7/282
• 分類號: G01S7/282;G01S7/285;G01S7/35;G01S13/02
• 代理公司: 上海元好知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 31323
• 代理人: 徐雯瓊;張妍

一種基于量子級聯(lián)的RCS測量收發(fā)系統(tǒng)，用于測量待測目標的雷達散射截面，包括光源、本振光路、信號光路和檢測組件；所述本振光路包括本振參考光路和本振測量光路；所述信號光路包括信號參考光路和信號測量光路；所述信號測量光路包含緊縮場，所述待測目標設(shè)置在緊縮場中；由光源發(fā)射的光信號通過上述光路可分別得到本振參考光、本振測量光、信號參考光和信號測量光，并分別饋入檢測組件；所述檢測組件對接收到的本振參考光、信號參考光進行混頻，對接收到的本振測量光、信號測量光進行混頻，并對混頻后的信號進行分析得到待測目標的RCS信息。本發(fā)明可實現(xiàn)待測目標RCS的高靈敏度測量，具有體積小、光路結(jié)構(gòu)簡單、靜區(qū)尺寸大的優(yōu)點。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種量子級聯(lián)的RCS測量收發(fā)系統(tǒng)，屬于太赫茲雷達散射截面測量技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

太赫茲波(0.1～10THz，對應(yīng)波長為30μm～3mm)的波長極短，具有更強的目標散射特性刻畫能力，可呈現(xiàn)出與微波和紅外可見光頻段不同的電磁散射特性。近年來，物體對太赫茲波散射特性和機理的研究越來越得到重視，太赫茲雷達相關(guān)技術(shù)更是重中之重。太赫茲雷達系統(tǒng)中一類重要的分支是用于測量物體的雷達散射截面(RCS)，其優(yōu)勢在于：第一，太赫茲波長比普通雷達波段更短，運用在縮比RCS探測中可使縮比比例更大，特別適合于大型目標探測；第二，理論上太赫茲波雷達具有比微波雷達更高的橫向分辨率，太赫茲信號的絕對帶寬也更大，目標成像識別能力遠高于普通微波雷達；第三，目前尚無針對太赫茲波段設(shè)計的隱形飛機，對太赫茲波段探測系統(tǒng)難以具有有效隱形效果。

目前，實現(xiàn)太赫茲目標RCS相干測量系統(tǒng)的方法主要有基于飛秒激光器的太赫茲時域光譜測量系統(tǒng)、基于紅外激光器的散射測量系統(tǒng)以及基于量子級聯(lián)激光器的測量系統(tǒng)。這些系統(tǒng)的差別主要在頻段范圍、靜區(qū)尺寸和數(shù)據(jù)信息等方面。

當(dāng)前，根據(jù)太赫茲源的不同實現(xiàn)方式可以將太赫茲RCS測量系統(tǒng)分為電子學(xué)和光學(xué)兩類。由電子學(xué)方式實現(xiàn)的系統(tǒng)主要指基于固態(tài)微波倍頻方式產(chǎn)生太赫茲波的測量系統(tǒng)，由光學(xué)方式實現(xiàn)的系統(tǒng)主要包括基于飛秒激光器的太赫茲時域光譜測量系統(tǒng)(TDS)、基于遠紅外激光器的散射測量系統(tǒng)和基于量子級聯(lián)激光器的太赫茲RCS測量系統(tǒng)。微波上變頻基于固態(tài)倍頻電路實現(xiàn)，頻段主要在1THz以下，技術(shù)相對較為成熟，但難以突破1THz以上頻段；太赫茲時域光譜RCS測試技術(shù)可實現(xiàn)寬頻譜范圍的THz波探測，頻段主要在0.1～2THz，這類系統(tǒng)發(fā)射功率低，靜區(qū)尺寸小，且獲取的RCS數(shù)據(jù)一般不包含相位信息；基于遠紅外激光器的RCS測試系統(tǒng)測試頻率可達到1THz以上，主要工作方式為點頻和小帶寬掃頻測量，目前較為成熟的實現(xiàn)測試頻段為1.56THz，這類系統(tǒng)體積龐大、結(jié)構(gòu)復(fù)雜，靜區(qū)尺寸一般較小；基于太赫茲量子級聯(lián)激光器的RCS測試系統(tǒng)測試頻率可達到2THz以上，太赫茲量子級聯(lián)激光器的發(fā)射功率相對較高，有潛力實現(xiàn)大靜區(qū)測試，但目前基于單一QCL的目標RCS測試系統(tǒng)仍未見報道。