申请/专利权人：山西大学

申请日：2023-05-12

公开（公告）日：2024-04-16

公开（公告）号：CN116559907B

主分类号：G01S17/89

分类号：G01S17/89;G01S7/481;G01S7/48

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.04.16#授权;2023.08.25#实质审查的生效;2023.08.08#公开

摘要：本发明公开了基于混沌激光和量子关联探测的水下单光子三维成像系统，包括光学部分和数据分析部分；光学部分包括混沌激光源、光学发射单元、光学接收单元和探测单元，混沌激光源输出的光通过光学发射单元发射到水下待测目标表面，水下待测目标反射回来的探测信号通过光学接收单元收集，数据分析部分包括数据采集单元和数据处理单元；数据处理单元对采集到的参考信号和探测信号进行二阶量子关联运算，从而恢复出水下待测目标的三维图像信息。本发明采用上述基于混沌激光和量子关联探测的水下单光子三维成像系统，通过量子二阶关联函数提取宽带回波信号与参考光的关联信息，实现水下三维图像重构。

主权项：1.基于混沌激光和量子关联探测的水下单光子三维成像系统，其特征在于：包括光学部分和数据分析部分；光学部分包括混沌激光源、光学发射单元、光学接收单元和探测单元，混沌激光源输出的光通过光学发射单元发射到水下待测目标表面，水下待测目标反射回来的探测信号通过光学接收单元收集，探测单元用于探测参考光和信号光光子；数据分析部分包括数据采集单元和数据处理单元，数据采集单元采集探测单元探测到的参考信号和探测信号并输入到数据处理单元中，数据处理单元对采集到的参考信号和探测信号进行二阶量子关联运算，从而恢复出水下待测目标的三维图像信息；成像方式为逐点扫描或者采用空间光调制器计算成像方式或者单光子阵列探测器直接成像方式；基于压缩感知基本原理，对数据量进行压缩，并用少量信息重构信号；混沌激光源包括半导体激光器、分束器一、反射镜和监测单元，由半导体激光器输出的光通过分束器一分为两束，一束通过反射镜返回到半导体激光器的有源区内产生满足实验要求的混沌信号，另一束进入到监测单元；监测单元用于实时监测混沌激光的波形和带宽，监测单元包括分束器二、光电探测器和示波器，分束器二将进入到监测单元的混沌激光再分为两束，一束由光电探测器探测，并由示波器实时显示混沌信号波形，另一束由光学发射单元射出；光学发射单元包括分束器三和光发射系统，分束器三将混沌激光再分为两路，一路作为参考光，直接由透镜一聚焦至探测单元进行探测，另一路作为探测光，通过光学发射系统发射到水下待测目标表面；分束器三为9：1分束器或5：5分束器；光学接收单元包括光接收系统、扫描装置、透镜二，水下待测目标反射回来的探测信号依次通过接收系统、扫描装置、透镜二收集；扫描装置为双轴扫描振镜，信号发生器向扫描振镜控制程序输入三角波信号控制扫描振镜的x轴，同时信号发生器产生一个与三角波信号周期相同的方波信号发送给数据采集单元，即每扫描完一行就给数据采集单元一个同步信号；用扫描振镜自带的软件产生锯齿波信号来控制y轴，从而使扫描振镜对水下探测目标进行蛇形扫描。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 山西大学 基于混沌激光和量子关联探测的水下单光子三维成像系统

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