基于量子平衡零差探測(cè)目標(biāo)方位角測(cè)量系統(tǒng)及方法
【專利摘要】基于量子平衡零差探測(cè)目標(biāo)方位角測(cè)量系統(tǒng)及方法，涉及量子激光雷達(dá)技術(shù)領(lǐng)域。它解決了現(xiàn)有的目標(biāo)方位角探測(cè)領(lǐng)域中對(duì)方位角探測(cè)遇到經(jīng)典衍射極限的問(wèn)題。光學(xué)系統(tǒng)收集回波信號(hào)并將信號(hào)匯聚至分束器進(jìn)行處理；兩路信號(hào)分別在分束器透射反射后入射至量子平衡零差探測(cè)器，量子平衡零差探測(cè)器用于對(duì)接收的信號(hào)做差值處理并解算出目標(biāo)的方位角信息，實(shí)現(xiàn)量子平衡零差探測(cè)器對(duì)分束器的出射信號(hào)進(jìn)行探測(cè)。通過(guò)量子平衡零差探測(cè)實(shí)現(xiàn)超分辨率的方位角探測(cè)，突破經(jīng)典衍射極限。利用兩個(gè)光學(xué)系統(tǒng)同時(shí)接收目標(biāo)的回波信號(hào)，然后將信號(hào)做相關(guān)處理，采用量子平衡零差探測(cè)將相關(guān)信號(hào)做差值處理，從而得到目標(biāo)的方位角信息。適合于遠(yuǎn)距離目標(biāo)方位角的精確測(cè)量。
【專利說(shuō)明】
基于量子平衡零差探測(cè)目標(biāo)方位角測(cè)量系統(tǒng)及方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明涉及一種高分辨率的目標(biāo)方位角的探測(cè)系統(tǒng)及方法，涉及量子激光雷達(dá)技 術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002] 在激光雷達(dá)領(lǐng)域中，對(duì)目標(biāo)方位角的精確測(cè)量一直是一個(gè)技術(shù)難題，傳統(tǒng)的目標(biāo) 方位角測(cè)量受到了經(jīng)典衍射極限的限制，尤其是對(duì)遠(yuǎn)距離目標(biāo)方位角的探測(cè)，衍射極限的 影響更是明顯。現(xiàn)有技術(shù)中給出了很多種測(cè)量目標(biāo)方位角的方法，如:CN101251595號(hào)的專 利文獻(xiàn)給出了一種基于非抽樣Contour let變換的SAR圖像目標(biāo)方位角估計(jì)方法， CN101887120A號(hào)的專利文獻(xiàn)給出了一種用于單波束機(jī)械掃描雷達(dá)測(cè)量目標(biāo)方位角的方法， 現(xiàn)有的這些方法很難突破衍射極限，不能對(duì)目標(biāo)方位角進(jìn)行精確測(cè)量。
[0003] 對(duì)于傳統(tǒng)方案而言，對(duì)目標(biāo)方位角的探測(cè)受到衍射極限的限制，其探測(cè)分辨率為
[0005] 其中?c為目標(biāo)方位角，A為回波信號(hào)波長(zhǎng)，L為兩探測(cè)器之間的距離。公式中可以 看出，若要減小?c的波動(dòng)范圍必須擴(kuò)大兩探測(cè)器之間的距離L，但是實(shí)驗(yàn)裝置不可能做到 無(wú)限的擴(kuò)大，其探測(cè)分辨率受到了限制。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明為了解決現(xiàn)有的目標(biāo)方位角測(cè)量方法無(wú)法突破衍射極限，不能對(duì)目標(biāo)方位 角進(jìn)行精確測(cè)量的問(wèn)題，進(jìn)而提供了一種基于量子平衡零差探測(cè)目標(biāo)方位角測(cè)量系統(tǒng)及方 法。
[0007] 本發(fā)明為解決上述技術(shù)問(wèn)題采取的技術(shù)方案是：
[0008] 本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：
[0009] -種基于量子平衡零差探測(cè)目標(biāo)方位角測(cè)量系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括至少兩個(gè)光學(xué)系 統(tǒng)、分束器和至少兩個(gè)量子平衡零差探測(cè)器，兩個(gè)有一定距離光學(xué)系統(tǒng)用于接收目標(biāo)返回 的帶有方位角信息的光信號(hào)，光學(xué)系統(tǒng)收集回波信號(hào)并將信號(hào)匯聚至分束器進(jìn)行處理;兩 路信號(hào)分別在分束器透射反射后入射至量子平衡零差探測(cè)器，量子平衡零差探測(cè)器用于對(duì) 接收的信號(hào)做差值處理并解算出目標(biāo)的方位角信息，實(shí)現(xiàn)量子平衡零差探測(cè)器對(duì)分束器的 出射信號(hào)進(jìn)行探測(cè)。
[0010] 所述系統(tǒng)還包括一個(gè)多通道高速計(jì)數(shù)卡和一個(gè)信號(hào)后處理模塊;每個(gè)光學(xué)系統(tǒng)包 括外凸透鏡、內(nèi)凸透鏡和全反射鏡，所述分束器為一個(gè)50 % -50 %光束分束棱鏡，每個(gè)量子 平衡零差探測(cè)器包括光纖耦合器、多模光纖和單光子探測(cè)器;外凸透鏡和內(nèi)凸透鏡同軸設(shè) 置，回波信號(hào)經(jīng)外凸透鏡和內(nèi)凸透鏡作用被收集，然后再經(jīng)對(duì)應(yīng)的全反射鏡進(jìn)行反射，反射 后的兩路信號(hào)分別進(jìn)入50%_50%光束分束棱鏡進(jìn)行光學(xué)干涉;50%_50%光束分束棱鏡的 兩個(gè)輸出端的輸出信號(hào)分別由對(duì)應(yīng)的光纖耦合器進(jìn)行收集，經(jīng)每個(gè)光纖耦合器收集的信號(hào) 經(jīng)過(guò)對(duì)應(yīng)多模光纖傳輸給對(duì)應(yīng)的單光子探測(cè)器，兩個(gè)單光子探測(cè)器的輸出信號(hào)由一個(gè)多通 道高速計(jì)數(shù)卡進(jìn)行采集，然后兩路探測(cè)結(jié)果被輸入到一個(gè)信號(hào)后處理模塊進(jìn)行平衡零差的 信號(hào)后處理，從而解算出目標(biāo)的方位角信息。
[0011] 兩個(gè)有一定距離的探測(cè)器接收目標(biāo)的回波信號(hào)，兩個(gè)光學(xué)系統(tǒng)之間的距離L為固 定距離。L是確定的數(shù)值，要波動(dòng)盡可能的小。
[0012] 兩個(gè)外凸透鏡主光軸的間距為L(zhǎng)，每個(gè)外凸透鏡的口徑為D，要求L》D，這樣兩個(gè)光 學(xué)系統(tǒng)收集到信號(hào)的相位差能遠(yuǎn)大于同一光學(xué)系統(tǒng)內(nèi)信號(hào)相位差的影響。
[0013] 所述光學(xué)系統(tǒng)為將光束匯于一點(diǎn)收集的光學(xué)望遠(yuǎn)鏡。
[0014] -種基于量子平衡零差探測(cè)目標(biāo)方位角測(cè)量方法，所述方法基于上述測(cè)量系統(tǒng)來(lái) 實(shí)現(xiàn)，所述方法的實(shí)現(xiàn)過(guò)程為：
[0015] 步驟一、確定波前的相位差巾與方位角0之間的關(guān)系：
[0016] 激光器經(jīng)擴(kuò)束后照射目標(biāo)，回波信號(hào)以一定方位角入射到目標(biāo)方位角測(cè)量系統(tǒng)的 探測(cè)器上，兩探測(cè)器之間的距離為L(zhǎng)，同一時(shí)間到達(dá)兩探測(cè)器的兩波前的相位差巾與其方位 角?之間的關(guān)系為：
[0018] A為回波信號(hào)波長(zhǎng)，L為兩探測(cè)器之間的距離，
[0019]步驟二、測(cè)得同時(shí)到達(dá)的波前的相位差?。?br>[0020]兩探測(cè)器接收到信號(hào)后將其匯聚到分束器上進(jìn)行干涉，基于干涉現(xiàn)象兩信號(hào)的不 同相位差對(duì)應(yīng)著分束器兩路出射信號(hào)的強(qiáng)度分配，兩路平均光子數(shù)有如下形式：
[0023]其中^為探測(cè)器前的平均光子數(shù)，在分束器出射的兩路光子入射到量子平衡零差 探測(cè)器，對(duì)光子進(jìn)行計(jì)數(shù)從而實(shí)現(xiàn)相位的精確測(cè)量，相位有：
[0025]相位測(cè)量分辨率S有：
[0027]所述分辨率達(dá)到散粒噪聲極限時(shí)，根據(jù)(3)式進(jìn)一步得到方位角：
[0029]方位角的探測(cè)分辨率為：
[0031]式中，S表示表示方位角測(cè)量的標(biāo)準(zhǔn)差(也就是精度）。
[0032]本發(fā)明的有益效果是：
[0033]本方案提出了基于量子平衡零差探測(cè)的目標(biāo)方位角測(cè)量系統(tǒng)，探測(cè)分辨率有：
[0035] 其中?Q為目標(biāo)方位角，A為回波信號(hào)波長(zhǎng)，L為兩探測(cè)器之間的距離，瓦信號(hào)平均光 子數(shù)。計(jì)算證明當(dāng)平均光子數(shù)達(dá)到100時(shí)，基于量子平衡零差探測(cè)的目標(biāo)方位角測(cè)量系統(tǒng)的 量子探測(cè)極限比經(jīng)典衍射極限小60倍。該方案可有效地提升方位角探測(cè)分辨率。
[0036] 本發(fā)明解決了現(xiàn)有的目標(biāo)方位角探測(cè)領(lǐng)域中對(duì)方位角探測(cè)遇到經(jīng)典衍射極限的 問(wèn)題，通過(guò)量子平衡零差探測(cè)實(shí)現(xiàn)超分辨率的方位角探測(cè)，突破經(jīng)典衍射極限。它利用兩個(gè) 光學(xué)系統(tǒng)同時(shí)接收目標(biāo)的回波信號(hào)，然后將信號(hào)做干涉處理，然后將兩路干涉信號(hào)進(jìn)行差 值處理，從而得到目標(biāo)的方位角信息。本發(fā)明適合于遠(yuǎn)距離目標(biāo)方位角的精確測(cè)量。本發(fā)明 方法克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，實(shí)現(xiàn)對(duì)目標(biāo)方位角的超分辨探測(cè)。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明 的有益效果是提升了目標(biāo)方位角的探測(cè)分辨率。
【附圖說(shuō)明】
[0037]圖1是基于量子平衡零差探測(cè)目標(biāo)方位角測(cè)量系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖，圖2是具體實(shí)施方 式二所述的基于量子平衡零差探測(cè)目標(biāo)方位角測(cè)量系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖，圖3是兩探測(cè)誤差之比 隨光子數(shù)的變化圖。
【具體實(shí)施方式】
【具體實(shí)施方式】 [0038] 一:如圖1所示，本實(shí)施方式所述的基于量子平衡零差探測(cè)目標(biāo)方位 角測(cè)量系統(tǒng)包括至少兩個(gè)光學(xué)系統(tǒng)1、分束器2和至少兩個(gè)量子平衡零差探測(cè)器3,兩個(gè)有一 定距離光學(xué)系統(tǒng)1用于接收目標(biāo)返回的帶有方位角信息的光信號(hào)，光學(xué)系統(tǒng)1收集回波信號(hào) 并將信號(hào)匯聚至分束器2進(jìn)行處理;兩路信號(hào)分別在分束器透射反射后入射至量子平衡零 差探測(cè)器3,量子平衡零差探測(cè)器3用于對(duì)接收的信號(hào)做差值處理并解算出目標(biāo)的方位角信 息，實(shí)現(xiàn)量子平衡零差探測(cè)器3對(duì)分束器2的出射信號(hào)進(jìn)行探測(cè)。
【具體實(shí)施方式】 [0039] 二:如圖2所示，本實(shí)施方式所述的基于量子平衡零差探測(cè)目標(biāo)方位 角測(cè)量系統(tǒng)還包括一多通道高速計(jì)數(shù)卡4和一個(gè)信號(hào)后處理模塊5;
[0040] 每個(gè)光學(xué)系統(tǒng)1包括外凸透鏡1_1、內(nèi)凸透鏡1-2和全反射鏡1-3，所述分束器2為一 個(gè)50 %-50 %光束分束棱鏡，每個(gè)量子平衡零差探測(cè)器3包括光纖耦合器3-1、多模光纖3-2 和單光子探測(cè)器3-3;
[0041] 外凸透鏡1和內(nèi)凸透鏡2同軸設(shè)置，回波信號(hào)經(jīng)外凸透鏡1和內(nèi)凸透鏡2作用被收 集，然后再經(jīng)對(duì)應(yīng)的全反射鏡1-3進(jìn)行反射，反射后的兩路信號(hào)分別進(jìn)入50%-50%光束分 束棱鏡進(jìn)行光學(xué)干涉；
[0042] 50%-50%光束分束棱鏡的兩個(gè)輸出端的輸出信號(hào)分別由對(duì)應(yīng)的光纖親合器3-1 進(jìn)行收集，經(jīng)每個(gè)光纖耦合器3-1收集的信號(hào)經(jīng)過(guò)對(duì)應(yīng)多模光纖3-2傳輸給對(duì)應(yīng)的單光子探 測(cè)器3-3,兩個(gè)單光子探測(cè)器3-3的輸出信號(hào)由一個(gè)多通道高速計(jì)數(shù)卡4進(jìn)行采集，然后兩路 探測(cè)結(jié)果被輸入到一個(gè)信號(hào)后處理模塊5進(jìn)行平衡零差的信號(hào)后處理，從而解算出目標(biāo)的 方位角信息。其它組成和連接關(guān)系與【具體實(shí)施方式】一相同。
[0043]【具體實(shí)施方式】三:如圖1和2所示，本實(shí)施方式中，兩個(gè)有一定距離的探測(cè)器接收目 標(biāo)的回波信號(hào)，兩個(gè)光學(xué)系統(tǒng)1之間的距離L為固定距離。L是確定的數(shù)值，要波動(dòng)盡可能的 小。其它組成和連接關(guān)系與【具體實(shí)施方式】一或二相同。
【具體實(shí)施方式】 [0044] 四：如圖1和2所示，本實(shí)施方式中，兩個(gè)外凸透鏡1主光軸的間距為 L，每個(gè)外凸透鏡1的口徑為D，要求L》D，這樣兩個(gè)光學(xué)系統(tǒng)收集到信號(hào)的相位差能遠(yuǎn)大于同 一光學(xué)系統(tǒng)內(nèi)信號(hào)相位差的影響。其它組成和連接關(guān)系與三相同。
【具體實(shí)施方式】 [0045] 五:本實(shí)施方式中，所述光學(xué)系統(tǒng)1為將光束匯于一點(diǎn)收集的光學(xué)望 遠(yuǎn)鏡。其它組成和連接關(guān)系與四相同。
【具體實(shí)施方式】 [0046] 六:本實(shí)施方式給出一種基于量子平衡零差探測(cè)目標(biāo)方位角測(cè)量方 法，其特征在于:所述方法基于上述基于量子平衡零差探測(cè)目標(biāo)方位角測(cè)量系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)的，
【具體實(shí)施方式】 [0047]所述方法的實(shí)現(xiàn)過(guò)程為：
[0048] 步驟一、確定波前的相位差巾與方位角0之間的關(guān)系：
[0049] 激光器經(jīng)擴(kuò)束后照射目標(biāo)，回波信號(hào)以一定方位角入射到目標(biāo)方位角測(cè)量系統(tǒng)， 兩個(gè)光學(xué)系統(tǒng)之間的距離為L(zhǎng)，同一時(shí)間到達(dá)兩探測(cè)器的兩波前的相位差巾與其方位角? 之間的關(guān)系為：
[0051] A為回波信號(hào)波長(zhǎng)，L為兩探測(cè)器之間的距離，
[0052]步驟二、測(cè)得同時(shí)到達(dá)的波前的相位差?。?br>[0053]兩個(gè)光學(xué)系統(tǒng)1接收到信號(hào)后將其匯聚到分束器2上進(jìn)行干涉，基于干涉現(xiàn)象兩信 號(hào)的不同相位差對(duì)應(yīng)著分束器兩路出射信號(hào)的強(qiáng)度分配，兩路平均光子數(shù)有如下形式：
[0054] n, = n('l + sin(f))) (It)
[0055] n2 =n(l -sin((^)) (12)
[0056] 其中^為探測(cè)器前的平均光子數(shù)，在分束器出射的兩路光子入射到量子平衡零差 探測(cè)器，對(duì)光子進(jìn)行計(jì)數(shù)從而實(shí)現(xiàn)相位的精確測(cè)量，相位有：
[0058] 相位測(cè)量分辨率S有：
[0060]所述分辨率達(dá)到散粒噪聲極限時(shí)，根據(jù)(3)式進(jìn)一步得到方位角：
[0062]方位角的探測(cè)分辨率為：
[0064] 式中，S表示表示方位角測(cè)量的標(biāo)準(zhǔn)差(也就是精度）。
[0065] 如圖1和2所示，本實(shí)施方式給出了基于量子平衡零差探測(cè)目標(biāo)方位角測(cè)量方法： 其過(guò)程為:激光器經(jīng)擴(kuò)束后照射目標(biāo)，回波信號(hào)以一定方位角入射到探測(cè)系統(tǒng)。探測(cè)系統(tǒng)中 兩探測(cè)器相聚一定距離L，同一時(shí)間到達(dá)兩探測(cè)器的波前是不同的，兩波前的相位差與其方 位角有關(guān)。
[0067] 因此只要測(cè)得同時(shí)到達(dá)的波前的相位差即可得到方位角信息。
[0068] 兩探測(cè)器接收到信號(hào)后將其匯聚到分束器上進(jìn)行干涉。由于干涉現(xiàn)象的存在，兩 信號(hào)的不同相位差對(duì)應(yīng)著分束器兩路出射信號(hào)的強(qiáng)度分配。兩路平均光子數(shù)有如下形式：
[0069] n； = n(l fsin(^)) (18)
[0070] n2 -n(l-sin(^)) (19)
[0071] 其中^為探測(cè)器前的平均光子數(shù)。在分束器出射的兩路光子入射到量子平衡零差 探測(cè)器，對(duì)光子進(jìn)行計(jì)數(shù)從而實(shí)現(xiàn)相位的精確測(cè)量，相位有：
[0074]此分辨率已經(jīng)達(dá)到散粒噪聲極限，根據(jù)(3)式進(jìn)一步得到方位角：
[0076]方位角的探測(cè)分辨率為：
[0078]由（8)式可得到目標(biāo)方位角，將（1)式與(9)做比，可以得到不同光子數(shù)下平衡零差 探測(cè)誤差與經(jīng)典衍射極限誤差之間的比例關(guān)系(如圖3所示），圖中橫軸為光子數(shù)，縱軸為兩 誤差之比?？梢钥闯霎?dāng)光子數(shù)為100時(shí)，量子平衡零差探測(cè)誤差是經(jīng)典衍射極限的0.16%， 極大的提升了探測(cè)精度。
[0079]以上所述，僅為本發(fā)明較佳的【具體實(shí)施方式】，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此， 任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案及其 發(fā)明構(gòu)思加以等同替換或改變，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種基于量子平衡零差探測(cè)目標(biāo)方位角測(cè)量系統(tǒng)，其特征在于:所述系統(tǒng)包括至少 兩個(gè)光學(xué)系統(tǒng)（1)、分束器(2)和至少兩個(gè)量子平衡零差探測(cè)器(3)， 兩個(gè)有一定距離光學(xué)系統(tǒng)（1)用于接收目標(biāo)返回的帶有方位角信息的光信號(hào)，光學(xué)系 統(tǒng)（1)收集回波信號(hào)并將信號(hào)匯聚至分束器(2)進(jìn)行處理;兩路信號(hào)分別在分束器透射反射 后入射至量子平衡零差探測(cè)器(3)，量子平衡零差探測(cè)器(3)用于對(duì)接收的信號(hào)做差值處理 并解算出目標(biāo)的方位角信息，實(shí)現(xiàn)量子平衡零差探測(cè)器(3)對(duì)分束器(2)的出射信號(hào)進(jìn)行探 測(cè) 。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于量子平衡零差探測(cè)目標(biāo)方位角測(cè)量系統(tǒng)，其特征在于:所 述系統(tǒng)還包括一個(gè)多通道高速計(jì)數(shù)卡(4)和一個(gè)信號(hào)后處理模塊(5); 每個(gè)光學(xué)系統(tǒng)（1)包括外凸透鏡（1-1)、內(nèi)凸透鏡（1-2)和全反射鏡（1-3)，所述分束器 (2)為一個(gè)50 %-50 %光束分束棱鏡，每個(gè)量子平衡零差探測(cè)器(3)包括光纖親合器(3-1)、 多模光纖(3-2)和單光子探測(cè)器(3-3); 外凸透鏡（1)和內(nèi)凸透鏡(2)同軸設(shè)置，回波信號(hào)經(jīng)外凸透鏡（1)和內(nèi)凸透鏡（2)作用被 收集，然后再經(jīng)對(duì)應(yīng)的全反射鏡（1-3)進(jìn)行反射，反射后的兩路信號(hào)分別進(jìn)入50%-50%光 束分束棱鏡進(jìn)行光學(xué)干涉； 50%-50%光束分束棱鏡的兩個(gè)輸出端的輸出信號(hào)分別由對(duì)應(yīng)的光纖親合器(3-1)進(jìn) 行收集，經(jīng)每個(gè)光纖耦合器(3-1)收集的信號(hào)經(jīng)過(guò)對(duì)應(yīng)多模光纖(3-2)傳輸給對(duì)應(yīng)的單光子 探測(cè)器(3-3)，兩個(gè)單光子探測(cè)器(3-3)的輸出信號(hào)由一個(gè)多通道高速計(jì)數(shù)卡(4)進(jìn)行采集， 然后兩路探測(cè)結(jié)果被輸入到一個(gè)信號(hào)后處理模塊(5)進(jìn)行平衡零差的信號(hào)后處理，從而解 算出目標(biāo)的方位角信息。3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的基于量子平衡零差探測(cè)目標(biāo)方位角測(cè)量系統(tǒng)，其特征在 于:兩個(gè)有一定距離的探測(cè)器接收目標(biāo)的回波信號(hào)，兩個(gè)光學(xué)系統(tǒng)（1)之間的距離L為固定 距離。4. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的基于量子平衡零差探測(cè)目標(biāo)方位角測(cè)量系統(tǒng)，其特征在 于:兩個(gè)外凸透鏡(1)主光軸的間距為L(zhǎng)，每個(gè)外凸透鏡(1)的口徑為D，要求L》D。5. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于量子平衡零差探測(cè)目標(biāo)方位角測(cè)量系統(tǒng)，其特征在于:所 述光學(xué)系統(tǒng)（1)為將光束匯于一點(diǎn)收集的光學(xué)望遠(yuǎn)鏡。6. -種基于量子平衡零差探測(cè)目標(biāo)方位角測(cè)量方法，其特征在于:所述方法的實(shí)現(xiàn)過(guò) 程為： 步驟一、確定波前的相位差巾與方位角@之間的關(guān)系： 激光器經(jīng)擴(kuò)束后照射目標(biāo)，回波信號(hào)以一定方位角入射到目標(biāo)方位角測(cè)量系統(tǒng)的探測(cè) 器上，兩探測(cè)器之間的距離為L(zhǎng)，同一時(shí)間到達(dá)兩探測(cè)器的兩波前的相位差巾與其方位角? 之間的關(guān)系為：入為回波信號(hào)波長(zhǎng)，L為兩探測(cè)器之間的距離， 步驟二、測(cè)得同時(shí)到達(dá)的波前的相位差?。? 兩探測(cè)器(3)接收到信號(hào)后將其匯聚到分束器(2)上進(jìn)行干涉，基于干涉現(xiàn)象兩信號(hào)的 不同相位差對(duì)應(yīng)著分束器兩路出射信號(hào)的強(qiáng)度分配，兩路平均光子數(shù)有如下形式： n.丨=;n(.l + sin (汐)） (2) n2 =11(1-sin ⑷） 1 ) 其中G為探測(cè)器前的平均光子數(shù)，在分束器出射的兩路光子入射到量子平衡零差探測(cè) 器，對(duì)光子進(jìn)行計(jì)數(shù)從而實(shí)現(xiàn)相位的精確測(cè)量，相位有：相位測(cè)量分辨率S有：所述分辨率達(dá)到散粒噪聲極限時(shí)，根據(jù)(3)式進(jìn)一步得到方位角：方位角的探測(cè)分辨率為：式中，S表示表示方位角測(cè)量的標(biāo)準(zhǔn)差。
【文檔編號(hào)】G01S17/88GK106054206SQ201610579590
【公開(kāi)日】2016年10月26日
【申請(qǐng)日】2016年7月21日 公開(kāi)號(hào)201610579590.7, CN 106054206 A, CN 106054206A, CN 201610579590, CN-A-106054206, CN106054206 A, CN106054206A, CN201610579590, CN201610579590.7
【發(fā)明人】張子靜, 趙遠(yuǎn), 馬昆, 蘇建忠, 王峰
【申請(qǐng)人】哈爾濱工業(yè)大學(xué)