過待成像目標(biāo)11 的信號光束光場的一階參數(shù)進(jìn)行成像時抗干擾能力差的缺點,達(dá)到抗干擾成像目的;
[0033] 第二,本發(fā)明在搭建成像裝置時,利用了望遠(yuǎn)鏡系統(tǒng)2,該系統(tǒng)可以使入射到BBO 晶體4的激光能量匯聚更度,從而產(chǎn)生包含更多光子數(shù)的信號光束光場和閑置光束光場。
【附圖說明】
[0034] 下面結(jié)合附圖和【具體實施方式】對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明。
[0035] 圖1為本發(fā)明的一種抗干擾的亞散粒噪聲弱吸收目標(biāo)量子成像方法的數(shù)據(jù)流向 結(jié)構(gòu)示意圖;其中,1、激光器;2、望遠(yuǎn)鏡;3、半波片;4、BBO晶體;5、高通全返鏡;6、透鏡;7、 第一正交極化選擇片;8、第二正交極化選擇片;9、窄帶濾波片;10、窄帶濾鏡;11、待成像目 標(biāo);12、電荷耦合設(shè)備;信號處理模塊13 ;f表示透鏡6的焦距;
[0036] 圖2為電荷耦合設(shè)備12探測到的有效信號光束示意圖;其中,Tl、T2均表示新物 理像素單元;
[0037] 圖3為電荷耦合設(shè)備12探測到的有效閑置光束示意圖;其中,ΤΓ、T2'均表示新 物理像素單元;
[0038] 圖4(a)為干擾強(qiáng)度為信號強(qiáng)度5倍時,電荷耦合設(shè)備12探測到的有效信號光束 示意圖;
[0039] 圖4(b)為干擾強(qiáng)度為信號強(qiáng)度5倍時,電荷耦合設(shè)備12探測到的有效閑置光束 示意圖;
[0040] 圖4 (c)為干擾強(qiáng)度為信號強(qiáng)度5倍時,依據(jù)亞散粒噪聲弱吸收目標(biāo)量子成像方法 對待成像目標(biāo)11的量子成像結(jié)果示意圖;
[0041] 圖4(d)為干擾強(qiáng)度為信號強(qiáng)度5倍時,依據(jù)本發(fā)明方法對待成像目標(biāo)11的量子 成像結(jié)果示意圖;
[0042] 圖5 (a)為干擾強(qiáng)度為信號強(qiáng)度10倍時,電荷耦合設(shè)備12探測到的有效信號光束 示意圖;
[0043] 圖5 (b)為干擾強(qiáng)度為信號強(qiáng)度10倍時,電荷耦合設(shè)備12探測到的有效閑置光束 示意圖;
[0044] 圖5 (c)為干擾強(qiáng)度為信號強(qiáng)度10倍時,依據(jù)亞散粒噪聲弱吸收目標(biāo)量子成像方 法對待成像目標(biāo)11的量子成像結(jié)果示意圖;
[0045] 圖5(d)為干擾強(qiáng)度為信號強(qiáng)度10倍時,依據(jù)本發(fā)明方法得到的待成像目標(biāo)11的 量子成像結(jié)果示意圖。
【具體實施方式】
[0046] 參照圖1,為本發(fā)明的一種抗干擾的亞散粒噪聲弱吸收目標(biāo)量子成像裝置,其特征 在于,包括:激光器1、望遠(yuǎn)鏡2、半波片3、BBO晶體4、高通全返鏡5、透鏡6、第一正交極化 選擇片7、第二正交極化選擇片8、窄帶濾波片9、窄帶濾鏡10、待成像目標(biāo)11、電荷耦合設(shè)備 12、信號處理模塊13 ;
[0047] 所述激光器1用于產(chǎn)生中心波長為a nm的激光脈沖;該激光脈沖的中心波長α 為457nm,脈沖持續(xù)時間為5ns,重復(fù)頻率是10Hz,最大輸出功率為300mw ;
[0048] 所述望遠(yuǎn)鏡2對激光器1產(chǎn)生的中心波長為a nm的激光脈沖進(jìn)行光場的壓縮,得 到壓縮后的激光脈沖;所述壓縮后的激光脈沖能夠匯聚更多的激光脈沖能量;
[0049] 所述半波片3對壓縮后的激光脈沖的極化狀態(tài)進(jìn)行選擇,得到水平偏振狀態(tài)下的 壓縮后的激光脈沖,并發(fā)送至BBO晶體4 ;未經(jīng)過半波片3之前的壓縮后的激光脈沖包含水 平偏振和垂直偏振兩種極化狀態(tài),經(jīng)過半波片3之后的壓縮后的激光脈沖處于水平偏振狀 態(tài);
[0050] 所述BBO晶體4與接收到的水平偏振狀態(tài)下的壓縮后的激光脈沖進(jìn)行參量 下轉(zhuǎn)換處理,產(chǎn)生信號光束和閑置光束;該BBO晶體4為二型相位匹配晶體,尺寸為 7mm X 2mm X 5mm ;
[0051] 所述高通全反鏡5分別將信號光束和閑置光束中中心波長為a nm的光束依次沿 BBO晶體4、半波片3、望遠(yuǎn)鏡2、激光器1的路徑返回,并將信號光束中除去中心波長為a nm 的剩余信號光束和閑置光束中除去中心波長為a nm的剩余閑置光束分別發(fā)送至透鏡6 ;
[0052] 所述透鏡6分別對信號光束中除去中心波長為a nm的剩余信號光束進(jìn)行傅里葉 變換,并發(fā)送至第一正交極化選擇片7 ;同時對閑置光束中除去中心波長為a nm的剩余閑 置光束進(jìn)行傅里葉變換,并發(fā)送至第二正交極化選擇片8 ;所述透鏡6的焦距f為IOcm ;
[0053] 所述第一正交極化選擇片7對傅里葉變換后的除去中心波長為a nm的剩余信號 光束中的極化狀態(tài)進(jìn)行選擇,得到經(jīng)過第一正交極化選擇片7的剩余信號光束,并發(fā)送至 窄帶濾波片9 ;
[0054] 所述第二正交極化選擇片8對傅里葉變換后的除去中心波長為a nm的剩余閑置 光束中的極化狀態(tài)進(jìn)行選擇,得到經(jīng)過第二正交極化選擇片8的剩余閑置光束,并發(fā)送至 窄帶濾鏡10 ;
[0055] 所述窄帶濾波片9用于濾除經(jīng)過第一正交極化選擇片7的傅里葉變換后的除去中 心波長為a nm的剩余信號光束中的背景雜散光,得到經(jīng)過窄帶濾波片9的有用信號光束, 并發(fā)送至待成像目標(biāo)11 ;
[0056] 所述窄帶濾鏡10用于濾除經(jīng)過第二正交極化選擇片8的傅里葉變換后的除去中 心波長為a nm的剩余閑置光束中的背景雜散光,得到經(jīng)過窄帶濾鏡10的有用閑置光束,并 發(fā)送至電荷耦合設(shè)備12 ;
[0057] 所述待成像目標(biāo)11接收經(jīng)過窄帶濾波片9的有用信號光束,并使之照射該待成像 目標(biāo)11,得到透過待成像目標(biāo)11的有用信號光束,在得到透過待成像目標(biāo)11的有用信號光 束的同時,對應(yīng)得到經(jīng)過窄帶濾鏡10的有用閑置光束,然后將該透過待成像目標(biāo)11的有用 信號光束和經(jīng)過窄帶濾鏡10的有用閑置光束分別發(fā)送至電荷耦合設(shè)備12 ;該待成像目標(biāo) 11為玻璃表面鍍鈦形成的字母"XD",大小為3mm2,吸收系數(shù)為0. 1 ;
[0058] 所述電荷耦合設(shè)備12分別用于探測透過待成像目標(biāo)11的有用信號光束和經(jīng)過窄 帶濾鏡10的有用閑置光束,分別得到電荷耦合設(shè)備12探測到的有效信號光束和電荷耦合 設(shè)備12探測到的有效閑置光束,并分別發(fā)送至信號處理模塊13 ;
[0059] 所述信號處理模塊13對電荷耦合設(shè)備12探測到的有效信號光束和電荷耦合設(shè)備 12探測到的有效閑置光束進(jìn)行待成像目標(biāo)11的量子成像,最終得到待成像目標(biāo)11的量子 成像結(jié)果。
[0060] 本發(fā)明的一種抗干擾的亞散粒噪聲弱吸收目標(biāo)量子成像方法,包括以下步驟:
[0061] 步驟1,激光器1用于產(chǎn)生中心波長為a nm的激光脈沖,并使之經(jīng)過望遠(yuǎn)鏡2,得 到壓縮后的激光脈沖,再將該壓縮后的激光脈沖經(jīng)過半波片3,得到水平偏振狀態(tài)下的壓縮 后的激光脈沖,再將該水平偏振狀態(tài)下的壓縮后的激光脈沖與BBO晶體4進(jìn)行下參量轉(zhuǎn)換 處理,產(chǎn)生信號光束和閑置光束。
[0062] 具體地,激光器1用于產(chǎn)生中心波長為a nm的激光脈沖;該激光脈沖的中心波長 α為457nm,脈沖持續(xù)時間為5ns,重復(fù)頻率是10Hz,最大輸出功率為300mw。
[0063] 步驟2,高通全反鏡5分別將信號光束和閑置光束中中心波長為a nm的光束依次 沿BBO晶體4、半波片3、望遠(yuǎn)鏡2、激光器1的路徑返回,然后使用透鏡6對信號光束中除去 中心波長為anm的剩余信號光束和閑置光束中除去中心波長為anm的剩余閑置光束分別 進(jìn)行傅里葉變換。
[0064] 步驟3,第一正交極化選擇片7對傅里葉變換后的除去中心波長為a nm的剩余信 號光束中的極化狀態(tài)進(jìn)行選擇,得到經(jīng)過第一正交極化選擇片7的剩余信號光束;同時第 二正交極化選擇片8對傅里葉變換后的除去中心波長為a nm的剩余閑置光束中的極化狀 態(tài)進(jìn)行選擇,得到經(jīng)過第二正交極化選擇片8的剩余閑置光束。
[0065] 具體地,第一正交極化選擇片7對傅里葉變換后的除去中心波長為a nm的剩余信 號光束中的極化狀態(tài)進(jìn)行選擇,得到經(jīng)過第一正交極化選擇片7的剩余信號光束;同時第 二正交極化選擇片8對傅里葉變換后的除去中心波長為a nm的剩余閑置光束中的極化狀 態(tài)進(jìn)行選擇,得到經(jīng)過第二正交極化選擇片8的剩余閑置光束,確保經(jīng)過第一正交極化選 擇片7的剩余信號光束的極化狀態(tài)和經(jīng)過第二正交極化選擇片8的剩余閑置光束的極化狀 態(tài)互相垂直。
[0066] 步驟4,窄帶濾波片9濾除經(jīng)過第一正交極化選擇片7的傅里葉變換后的除去中心 波長為a nm的剩余信號光束中的背景雜散光,得到經(jīng)過窄帶濾波片9的有用信號光束;窄 帶濾鏡10濾除經(jīng)過第二正交極化選擇片8的傅里葉變換后的除去中心波長為a nm的剩余 閑置光束中的背景雜散光,得到經(jīng)過窄帶濾鏡10的有用閑置光束;
[0067] 經(jīng)過窄帶濾波片9的有用信號光束照射待成像目標(biāo)11,得到透過待成像目標(biāo)11的 有用信號光束的同時,對應(yīng)得到經(jīng)過窄帶濾鏡10的有用閑置光束,并將該透過待成像目標(biāo) 11的有用信號光束和經(jīng)過窄帶濾鏡10的有用閑置光束分別發(fā)送至電荷耦合設(shè)備12。
[0068] 具體地,經(jīng)過窄帶濾波片9的有