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公开(公告)号：CN112363177A
公开(公告)日：2021-02-12
申请号：CN202011156511.4
申请日：2020-10-26
Applicant: 哈尔滨工业大学
Abstract: 一种基于相邻像元纠缠调控滤噪的光子计数激光雷达，属于激光雷达探测技术领域。本发明针对现有光子计数激光雷达由于探测灵敏度高而对噪声的光子敏感，造成探测结果可靠性差的问题。它借鉴量子通信编码的形式，将量子通信的纵向时间编码改为各个相邻像元的横向编码，对完全线偏振光的每个像元进行偏振纠缠调控，通过回波各个像元与调制后的光场的关联性实现信号和噪声的判断，利用相邻像元纠缠特性将信号从强背景噪声中提取出来。本发明通过回波各个像元的调制信息关联性判断信号和噪声，从而滤除噪声，提高了成像质量。
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公开(公告)号：CN112327324A
公开(公告)日：2021-02-05
申请号：CN202011233322.2
申请日：2020-11-06
Applicant: 哈尔滨工业大学
Abstract: 双量子数OAM光束测量旋转速度和加速度的系统及方法，涉及激光雷达探测领域。本发明是为了解决现有只能测量恒定的旋转速度，不能同时测量旋转速度和旋转加速度的问题。激光器发射出的激光信号依次经过单模光纤调整、双量子数轨道角动量调制模块、光学系统准直发射，最终发射至待测旋转目标，待测旋转目标将携带着横向旋转速度和加速度信息的光反射回光学系统，光学系统将携带着横向旋转速度和加速度信息的光汇聚至分光器，依次经分光器、滤光片、探测器，最终输出一系列周期性信号，时频分析信号处理器对一系列周期性信号进行时频处理，得到一系列中频频率，根据一系列中频频率得到待测旋转目标横向旋转速度和加速度。它用于同时测量速度和加速度。
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公开(公告)号：CN107015235B
公开(公告)日：2019-09-13
申请号：CN201710243370.1
申请日：2017-04-14
Applicant: 哈尔滨工业大学
IPC: G01S17/10
Abstract: 基于多门全波形响应的高精度Gm‑APD激光雷达系统及其测距方法，属于激光探测技术领域。解决了现有Gm‑APD响应后需要一定时间抑制雪崩电流，严重的影响了Gm‑APD激光雷达的测距精度的问题。本发明的激光器发射的激光信号经分光器后分别入射至光学发射系统的入射端和PIN探测器的探测面上；光学发射系统用于发射激光脉冲信号；PIN探测器的探测信号输出端连接门控处理模块的一个激光探测信号输入端；门控处理模块的另一个激光探测信号输入端连接Gm‑APD探测器的探测信号输出端，光学接收系统接收的激光脉冲信号经滤光片滤波后入射至Gm‑APD探测器的探测面。本发明适用于远距离高精度测距使用。
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公开(公告)号：CN107014496B
公开(公告)日：2019-03-26
申请号：CN201710225335.7
申请日：2017-04-07
Applicant: 哈尔滨工业大学
IPC: G01J11/00
Abstract: 一种基于光子轨道角动量的纯相位物体成像系统，属于量子信息技术领域。解决了现有的成像系统纯相位物体成像困难的问题。它包括激光器、BBO晶体、两个透镜、两个滤波片、螺旋相位板、空间光调制器、两个单光子探测器、两个数据采集卡、关联测量电路和控制终端；本发明以光子轨道角动量纠缠态为基础，分析纯相位物体的成像过程，并将产生的纠缠光子对分成两路，并在其中一路中放置全相位物体，此路为信号光路，另一路为闲置光路，通过记录两条光路的关联计数，利用关联算法解算就可以恢复出纯相位物体的清晰像。本发明适合于应用在军事、医疗、天文以及搜救等非定域纯相位物体成像领域。
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公开(公告)号：CN107014493B
公开(公告)日：2018-09-07
申请号：CN201710258109.9
申请日：2017-04-19
Applicant: 哈尔滨工业大学
Abstract: 一种光子偏振态密度矩阵的直接测量装置及方法，涉及一种光子偏振态密度矩阵的直接测量技术，为了解决量子层析术无法提供直接获取量子物理中相干性方法的问题。待测信号入射至第一状态转换器，经由第一状态转换器转换后的待测信号入射至对角偏振相关位移晶体，经过对角偏振相关位移晶体转换后的待测信号入射至第二状态转换器，经过第二状态转换器转换后的待测信号入射至成像系统，成像系统输出的待测信号入射至第三状态转换器，经过第三状态转换器转换后的待测信号被CCD相机接收。有益效果为该测量方法仅需要两个基底的三次测量，以确定任意选择的密度矩阵元而不考虑系统维数d，是替代层析术而局域化探测潜在混合态的极具吸引力的有效方法。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN108303372A
公开(公告)日：2018-07-20
申请号：CN201810085008.0
申请日：2018-01-29
Applicant: 哈尔滨工业大学
IPC: G01N21/01
Abstract: 本发明公开了光束相移及偏振旋转的同时超分辨测量装置及方法，属于量子精密测量领域。光束相移及偏振旋转的同时超分辨测量装置包括：激光器、偏振片、第一偏振分光棱镜、相移器、偏振旋转器、第二偏振分光棱镜、第一光子数分辨探测器、反射镜、非偏振分光棱镜和第二光子数分辨探测器。本发明可以对由样品引起的偏振旋转及相移进行同时探测，且探测分辨率随着入射激光脉冲中的平均光子数N的增大而增大。
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公开(公告)号：CN106950557A
公开(公告)日：2017-07-14
申请号：CN201710286078.8
申请日：2017-04-26
Applicant: 哈尔滨工业大学
IPC: G01S7/48
CPC classification number: G01S7/4802
Abstract: 一种基于光子轨道角动量调制的单光子测距背景噪声滤除方法及单光子测距装置，涉及激光探测技术领域，目的是为了解决现有方法无法很好地消除单光子探测中的背景噪声的问题。本发明在发射端利用螺旋相位板将发射信号的轨道角动量调制到m阶，m>>1；在接收端，对接收信号的轨道角动量进行‑m阶的逆调制，利用孔径光阑滤除逆调制后的接收信号中的背景噪声。本发明利用了自然界中没有的高阶轨道角动量信号光子信号，对发射激光脉冲信号进行高阶轨道角动量调制，可以有效区别信号和背景噪声，实现噪声的完全滤除，去除背景噪声的干扰，有效的提高灵敏度和探测距离，实现千公里探测距离。而且该方法不需要额外的时间进行后处理，实时性好。
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公开(公告)号：CN106885633A
公开(公告)日：2017-06-23
申请号：CN201710249450.8
申请日：2017-04-17
Applicant: 哈尔滨工业大学
IPC: G01J4/00
CPC classification number: G01J4/00
Abstract: 本发明提供一种在不破坏待测偏振态的情况下能精确检测的基于轨道角动量辅助的偏振测量系统，属于量子光学技术领域。本发明包括萨尼亚克干涉仪、螺旋相位板、第一全反射镜、第一四分之一玻片、偏振片和探测器；在所述萨尼亚克干涉仪内的光路上设置一个螺旋相位板；待测量偏振光输入至萨尼亚克干涉仪，萨尼亚克干涉仪输出的光入射至第一全反射镜，经第一全反射镜反射的光入射至第一四分之一玻片，经第一四分之一玻片透射的光入射至偏振片，经偏振片透射的光入射至探测器。根据单一光束图像的强度奇点位置就可以提取里面的偏振信息。本发明适合于应用在量子通信、量子探测以及微弱光信号检测等领域。
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公开(公告)号：CN106871990A
公开(公告)日：2017-06-20
申请号：CN201710286077.3
申请日：2017-04-26
Applicant: 哈尔滨工业大学
IPC: G01F23/284
CPC classification number: G01F23/284
Abstract: 一种测量水深的方法及激光雷达系统，涉及激光探测技术领域。目的是为了解决现有技术成本高、效率低、测量精度低的问题。本发明对激光器发出的激光脉冲信号进行线偏振调制，使线偏振调制后的激光脉冲信号经发射光学系统垂直发射到水面上；通过接收光学系统接收回波信号，并对回波信号采用偏振分束器分成两束，采用两个Gm‑APD单光子探测器分别探测两束光的到达时间；信号处理模块根据两束光的到达时间差计算出水深。本发明所使用的光学器件成本低，测量过程简单易行，对信号的处理过程也简单，测量效率高。其中Gm‑APD单光子探测器能有效提高测量灵敏度，甚至对较深水域单光子的回波信号也能进行测量，扩大了上述方法及系统的适用范围。
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公开(公告)号：CN106289155A
公开(公告)日：2017-01-04
申请号：CN201610579588.X
申请日：2016-07-21
Applicant: 哈尔滨工业大学
IPC: G01C1/00
CPC classification number: G01C1/00
Abstract: 一种基于光子轨道角动量的超灵敏角度探测装置及方法，本发明涉及基于光子轨道角动量的超灵敏角度探测装置及方法。本发明是为了解决现有技术受限于经典的散粒噪声极限导致旋转角度探测精度低的问题。本发明装置包括单光子源(1)、发射调制系统(11)和接收探测系统波片(3)、第一q波片(4)和第二1/2波片(5)构成；接收探测系统(12)由第三1/2波片(6)、第二q波片(7)、偏振分光棱镜(8)、第一APD探测器(9)和第二APD探测器(10)构成。本发明应用于非接触式光学角度测量领域。(12)；发射调制系统(11)由1/4波片(2)、第一1/2
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