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公开(公告)号：CN112946667A
公开(公告)日：2021-06-11
申请号：CN202110137681.6
申请日：2021-02-01
Applicant: 哈尔滨工业大学
Abstract: 基于光子轨道角动量提高激光雷达探测信噪比的滤噪系统，涉及激光雷达技术领域。本发明是为了解决大气环境中，被大气散射的散射光会干扰对激光回波信号的探测且不能被窄带滤波片滤除的问题。本发明所述的基于光子轨道角动量提高激光雷达探测信噪比的滤噪系统，发射系统发出携带轨道角动量的光束透过大气照射至被测目标，接收系统用于接收回波光信号，回波光信号包括被测目标反射形成的激光回波信号和大气散射形成的杂散光，接收系统还用于将其接收到的回波光信号发送至光场过滤探测系统，光场过滤探测系统用于滤除杂散光获得激光回波信号。
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公开(公告)号：CN112946605A
公开(公告)日：2021-06-11
申请号：CN202110154333.X
申请日：2021-02-04
Applicant: 哈尔滨工业大学
Abstract: 基于GS相位恢复与轨道角动量调制的光子外差探测方法，属于激光多普勒测速领域。本发明针对光子外差探测系统由于激光相位畸变及背景光干扰影响测速精度的问题。包括将激光器发出的激光分为信号光与本振光；信号光经螺旋相位板和声光调制器调制获得涡旋光束入射至探测目标；探测目标的信号反射光束在空间光调制器内进行相位恢复得到修正后信号光；螺旋相位板将信号涡旋光束解调为信号高斯光束，将高斯模式背景光转换为高阶模式环状光斑；利用去噪板滤除高阶模式环状光斑保留信号高斯光束，再与本振光进行相干叠加，叠加后光束被GM‑APD光子计数器探测得到时域信号，进行傅里叶变换得到差频信号，计算获得探测目标的运动速度。本发明可以提升测速精度。
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公开(公告)号：CN112767284A
公开(公告)日：2021-05-07
申请号：CN202110171303.X
申请日：2021-02-03
Applicant: 哈尔滨工业大学
Abstract: 基于光子计数熵的激光三维成像云雾后向散射滤除方法及系统，涉及激光三维成像技术领域。本发明是为了解决现有云雾环境激光三维成像目标信号峰淹没于后向散射信号，提取目标信号峰需要长时间统计探测，测量实时性差，且云雾多径效应导致目标信号峰展宽，距离分辨率低的问题。本发明利用两步滤噪处理滤除后向散射噪声，提高信噪比，能够获取高精度目标距离像。利用滑窗处理结合光子计数熵滤除后向散射噪声，同时增强目标信号的信噪比，实现高精度实时距离像获取。
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公开(公告)号：CN107272020B
公开(公告)日：2020-06-09
申请号：CN201710592023.X
申请日：2017-07-19
Applicant: 哈尔滨工业大学
IPC: G01S17/89
Abstract: 基于Gm‑APD的高灵敏偏振激光雷达系统，涉及激光雷达技术领域，为了解决现有技术无法探测微弱信号，且无法区分目标和遮蔽物的问题。脉冲编码发生器驱动调制脉冲激光器产生激光信号脉冲序列，激光信号脉冲序列经起偏器和第一1/4波片调制，再经扫描器照射目标；返回的激光信号通过扫描器依次入射至窄带滤光片、第二1/4波片和偏振分光器，偏振分光器将入射的激光信号分为两路激光信号，两路激光信号分别由两个单光子探测器接收，两个单光子探测器输出的探测信号均输入给信号处理模块；信号处理模块用于将参考信号分别与两路探测信号进行相关，得到被测物上对应像素点的距离、强度和偏振度。本发明适用于探测微弱信号。
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公开(公告)号：CN108414095B
公开(公告)日：2019-11-15
申请号：CN201810084995.2
申请日：2018-01-29
Applicant: 哈尔滨工业大学
IPC: G01J11/00
Abstract: 一种光子数分辨测量装置及方法，涉及量子信息领域。为了解决已有的光子数分辨技术工作温度低的问题。本发明利用分光棱镜将待检测信号光分为反射、透射两束信号光，利用PIN光电探测器采集反射信号光并换为电信号并发送至高速示波器；利用多模光纤将透射信号光耦合至多像素光子计数器中，多像素光子计数器根据其像素接收到光子输出电脉冲信号至高速示波器中；高速示波器多像素光子计数器输出的电脉冲信号；然后对电脉冲波形进行筛选；记录筛选后的每个电脉冲波形在触发信号到达后5ns时所对应的电压值作为电脉冲高度h1，绘制电脉冲高度直方图；取电脉冲高度直方图中相邻两峰所对应横坐标的平均值h2，光子数为对应h1除以h2的取整结果。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN109633663A
公开(公告)日：2019-04-16
申请号：CN201811027326.8
申请日：2018-09-04
Applicant: 哈尔滨工业大学
Abstract: 本发明公开了一种量子偏振激光雷达STOKES参量探测精度分析方法。从偏振相干光场的量子化表示出发，分析现有量子偏振激光雷达的STOKES参量探测精度问题，首先根据无源光学器件对偏振相干光场的作用机理推导回波信号在量子偏振接收机中的演化过程，再给出利用Gm‑APD探测器所能探测到的平均光子数计算回波信号STOKES参量的系统探测表达式，之后利用误差传递原理，分析相干态光场固有量子起伏导致STOKES参量探测不确定度的大小以及其与回波信号波函数的依赖关系，从而实现量子偏振激光雷达STOKES参量探测精度进行分析。
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公开(公告)号：CN106289049B
公开(公告)日：2019-04-16
申请号：CN201610579530.5
申请日：2016-07-21
Applicant: 哈尔滨工业大学
IPC: G01B9/02
Abstract: 基于压缩真空态注入的量子干涉测量装置及方法，本发明涉及超灵敏量子干涉测量装置及方法。本发明是要解决现有技术对探测灵敏度的要求高的问题，而提出的基于压缩真空态注入的量子干涉测量装置及方法，该装置包括脉冲激光器、光学参量振荡器、分束器、准直扩束发射器、准直聚束接收器、光子探测器以及同步信号处理器，本发明通过将传统激光雷达空置端注入压缩真空态，然后经过分束系统分为两束，一路作为发射光与目标作用，另一路作为本征信号，将回波信号与本征信号耦合进入第二个分束系统然后进行探测，通过对比相位差获得两路光程差，进而解算出目标的距离信息等步骤实现的。本发明应用于超灵敏量子干涉测量领域。
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公开(公告)号：CN106289155B
公开(公告)日：2018-09-07
申请号：CN201610579588.X
申请日：2016-07-21
Applicant: 哈尔滨工业大学
IPC: 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(12)；发射调制系统(11)由1/4波片(2)、第一1/2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。
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公开(公告)号：CN108319773A
公开(公告)日：2018-07-24
申请号：CN201810087690.7
申请日：2018-01-29
Applicant: 哈尔滨工业大学
IPC: G06F17/50
Abstract: 基于量子层析的量子门检测系统，属于量子信息技术领域，解决了现有量子门的运算正确性的检测问题。所述检测系统：通过切换偏振调制单元的调制模式，将线偏振光发生单元产生的线偏振光分别转换为三种偏振光，这三种偏振光的偏振方向两两非正交。每种偏振光依次经待测量子门的逻辑操作、偏振解调单元的相应解调、偏振分光单元的分光以及两个光电探测单元的转换后，成为第一电信号和第二电信号。最后，量子层析单元根据三种偏振光对应的三组第一电信号和第二电信号，重构待测量子门的传输么正矩阵，并根据该传输么正矩阵判断待测量子门是否满足设计要求。本发明所述基于量子层析的量子门检测系统特别适用于二维单比特量子门的检测。
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公开(公告)号：CN108254917A
公开(公告)日：2018-07-06
申请号：CN201810085012.7
申请日：2018-01-29
Applicant: 哈尔滨工业大学
IPC: G02B27/00
Abstract: 一种基于分数阶光子轨道角动量的边缘增强成像装置及方法，涉及量子成像领域。本发明是为了解决传统图像获取设备采集图像存在缺陷的问题。本发明He‑Ne激光器发出的激光依次透过样本图像和第一凸透镜并以45°入射角入射至偏振分束器中，偏振分束器将入射光分束为反射光和透射光，反射光通过1/4波片透射至空间光调制器中，空间光调制器位于第二凸透镜的焦平面上，空间光调制器对入射光进行调制并输出调制光，调制光依次透过1/4波片、偏振分束器和第二凸透镜入射至CCD相机中，CCD相机输出边缘增强图像。有效提高了图像对比度，信噪比，分辨率，提高成像质量。
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