發(fā)布時間：2024-04-14 04:20

　　經(jīng)典雷達(dá)受電磁理論的限制,在距離分辨率、接收機(jī)靈敏度等性能指標(biāo)上均遇到難以突破的瓶頸;基于量子信息和光量子探測技術(shù)的量子雷達(dá)則能夠打破經(jīng)典理論的桎梏,實(shí)現(xiàn)超分辨率、超靈敏度,大大提高雷達(dá)的探測性能。截止目前,國內(nèi)外研究團(tuán)隊發(fā)展出三種不同類型的方案:干涉式量子雷達(dá)、接收端量子增強(qiáng)雷達(dá)和量子照明雷達(dá),其中干涉式量子雷達(dá)對器件要求較高,但其在性能上具有獨(dú)特的優(yōu)勢。量子雷達(dá)對大氣層內(nèi)目標(biāo)探測時,其發(fā)射的光量子信號容易受到大氣介質(zhì)的影響,如:大氣分子、氣溶膠粒子對光子的吸收和散射導(dǎo)致信號衰減;大氣湍流使得光子在傳播過程中出現(xiàn)漂移、擴(kuò)展、閃爍、相位起伏等效應(yīng);這些影響將使得量子光場發(fā)生退相干,逐漸丟失量子特性,嚴(yán)重降低量子雷達(dá)的探測性能。故構(gòu)建量子光場的大氣傳播模型、研究大氣介質(zhì)對量子雷達(dá)的影響機(jī)理,是量子雷達(dá)實(shí)用化的基礎(chǔ)。目前經(jīng)典電磁波的大氣傳輸理論已比較成熟,但量子光場的大氣傳輸過程尚未系統(tǒng)開戰(zhàn),有必要對量子雷達(dá)的大氣影響機(jī)理開展系統(tǒng)深入的理論研究。本文選擇基于相干態(tài)光源的量子干涉雷達(dá)作為研究對象,研究了量子雷達(dá)的大氣影響機(jī)理,并進(jìn)一步分析提出了削弱或克服大氣效應(yīng)產(chǎn)生的影響的方法。本文完成的主...

【文章頁數(shù)】：101 頁

【學(xué)位級別】：博士

【部分圖文】：

圖１－１基于量子照明的雷達(dá)探測系統(tǒng)概念圖??量子照明的顯著優(yōu)勢在于可以在噪聲和衰減條件都非常不利的情況下，依然??

?第１章量子雷達(dá)與相關(guān)量子技術(shù)???后用目標(biāo)回波與另一路參考光源進(jìn)行聯(lián)合測量［｜２］。??量子照明使用的是糾纏光子對，信號光和參考光都是單光子。圖１－１所示為??基于量子照明的雷達(dá)探測系統(tǒng)示意圖。糾纏增強(qiáng)了有效信噪比，因?yàn)榕c偽裝成未??糾纏信號光子的噪聲光子相比，噪聲光子偽裝成糾....

圖１－２量子增強(qiáng)雷達(dá)接收端概念圖??

ｕｅｅｚｅｄ?Ｖａｃｕｕｍ??Ｉｎｊｅｃｔｉｏｎ?ＳＶＩ）和相敏放大（Ｐｈａｓｅ?Ｓｅｎｓｉｔｉｖｅ?Ａｍｐｌｉｆｉｃａｔｉｏｎ，?ＰＳＡ）在孑Ｌ徑零拍探測下??的激光雷達(dá)系統(tǒng)。探測物體存在的傳統(tǒng)方法是將光線照向物體的方向，看是否有??物體反射回來。如果物體離得很遠(yuǎn)，只有一小部分....

圖１－３干涉式量子雷達(dá)概念圖??與前兩種量子雷達(dá)模型相比較，干涉式量子雷達(dá)的測距原理是基于對回波信??

應(yīng)用，可以顯著提高接收機(jī)的空間分辨率［１（）］。但其對分辨率、靈??敏度等性能的提升存在很大的限制［１８］?［１９］。??１．２．３干涉式量子雷達(dá)??干涉式量子雷達(dá)既可以使用相干態(tài)經(jīng)典光源，又可以使用糾纏或壓縮等非經(jīng)??典光源。在接收端對回波信號進(jìn)行相干檢測之后，利用量子特性，可....

圖２－１大氣湍流的結(jié)構(gòu)模型圖??從根本上來講，湍流對光波的影響是對其相干性的破壞，表現(xiàn)為光波的物理??

?第２章大氣介質(zhì)對激光傳播的影響???Ｑ〇Ｃ）〇Ｑ〇??Ｄ?ＤＤＤ?ＤＤ?Ｄ?ＣＯＯＤＤＣＸ５?ＯＤＣＯＤＤＯＯＤＤ?．丨土??Ｊ?Ｌ??耗敗???＾??圖２－１大氣湍流的結(jié)構(gòu)模型圖??從根本上來講，湍流對光波的影響是對其相干性的破壞，表現(xiàn)為光波的物理??量的改變。湍流大氣中的光....

本文編號：3954109