基于相干态光源的量子干涉雷达的大气影响机理研究

发布时间：2024-04-14 04:20

　　经典雷达受电磁理论的限制,在距离分辨率、接收机灵敏度等性能指标上均遇到难以突破的瓶颈;基于量子信息和光量子探测技术的量子雷达则能够打破经典理论的桎梏,实现超分辨率、超灵敏度,大大提高雷达的探测性能。截止目前,国内外研究团队发展出三种不同类型的方案:干涉式量子雷达、接收端量子增强雷达和量子照明雷达,其中干涉式量子雷达对器件要求较高,但其在性能上具有独特的优势。量子雷达对大气层内目标探测时,其发射的光量子信号容易受到大气介质的影响,如:大气分子、气溶胶粒子对光子的吸收和散射导致信号衰减;大气湍流使得光子在传播过程中出现漂移、扩展、闪烁、相位起伏等效应;这些影响将使得量子光场发生退相干,逐渐丢失量子特性,严重降低量子雷达的探测性能。故构建量子光场的大气传播模型、研究大气介质对量子雷达的影响机理,是量子雷达实用化的基础。目前经典电磁波的大气传输理论已比较成熟,但量子光场的大气传输过程尚未系统开战,有必要对量子雷达的大气影响机理开展系统深入的理论研究。本文选择基于相干态光源的量子干涉雷达作为研究对象,研究了量子雷达的大气影响机理,并进一步分析提出了削弱或克服大气效应产生的影响的方法。本文完成的主...

【文章页数】：101 页

【学位级别】：博士

【部分图文】：

图１－１基于量子照明的雷达探测系统概念图??量子照明的显著优势在于可以在噪声和衰减条件都非常不利的情况下，依然??

?第１章量子雷达与相关量子技术???后用目标回波与另一路参考光源进行联合测量［｜２］。??量子照明使用的是纠缠光子对，信号光和参考光都是单光子。图１－１所示为??基于量子照明的雷达探测系统示意图。纠缠增强了有效信噪比，因为与伪装成未??纠缠信号光子的噪声光子相比，噪声光子伪装成纠....

图１－２量子增强雷达接收端概念图??

ｕｅｅｚｅｄ?Ｖａｃｕｕｍ??Ｉｎｊｅｃｔｉｏｎ?ＳＶＩ）和相敏放大（Ｐｈａｓｅ?Ｓｅｎｓｉｔｉｖｅ?Ａｍｐｌｉｆｉｃａｔｉｏｎ，?ＰＳＡ）在孑Ｌ径零拍探测下??的激光雷达系统。探测物体存在的传统方法是将光线照向物体的方向，看是否有??物体反射回来。如果物体离得很远，只有一小部分....

图１－３干涉式量子雷达概念图??与前两种量子雷达模型相比较，干涉式量子雷达的测距原理是基于对回波信??

应用，可以显著提高接收机的空间分辨率［１（）］。但其对分辨率、灵??敏度等性能的提升存在很大的限制［１８］?［１９］。??１．２．３干涉式量子雷达??干涉式量子雷达既可以使用相干态经典光源，又可以使用纠缠或压缩等非经??典光源。在接收端对回波信号进行相干检测之后，利用量子特性，可....

图２－１大气湍流的结构模型图??从根本上来讲，湍流对光波的影响是对其相干性的破坏，表现为光波的物理??

?第２章大气介质对激光传播的影响???Ｑ〇Ｃ）〇Ｑ〇??Ｄ?ＤＤＤ?ＤＤ?Ｄ?ＣＯＯＤＤＣＸ５?ＯＤＣＯＤＤＯＯＤＤ?．丨土??Ｊ?Ｌ??耗敗???＾??图２－１大气湍流的结构模型图??从根本上来讲，湍流对光波的影响是对其相干性的破坏，表现为光波的物理??量的改变。湍流大气中的光....

本文编号：3954109