[发明专利]弱光信号的非线性光学放大及其信噪比增强的方法及装置

权利要求书

1.弱光信号的非线性光学放大及其信噪比增强的方法，其特殊之处在于：

1】产生两束偏振方向一致的激光；

2】第一束激光经过部分相干光发生器使其空间相干性退化，得到部分相干的泵浦光；

3】第二束激光对远距离的目标物进行探测，返回携带目标物信息且含噪声的微弱的信号光；

4】调节步骤2】得到的泵浦光和步骤3】得到的信号光的光路方向及光斑大小，使两者同步入射光折变非线性系统，并给光折变非线性系统施加外加电场，完成弱信号的放大以及噪声抑制过程，输出了信噪比提升的放大光信号；

5】对步骤4】中输出的信噪比提升的放大光信号进行探测与计算，获得光强和信噪比信息。

2.根据权利要求1所述的弱光信号的非线性光学放大及其信噪比增强的方法，其特征在于：在目标物与光折变非线性系统之间的光路上还依次设置有噪声产生装置和第三透镜组。

3.根据权利要求1所述的弱光信号的非线性光学放大及其信噪比增强的方法，其特征在于：在部分相干光发生器的入射光路上设置有第一透镜组，在部分相干光发生器的出射光路上设置有第二透镜组。

4.根据权利要求1所述的弱光信号的非线性光学放大及其信噪比增强的方法，其特征在于：上述步骤3】中第二束激光照射目标物之前，对该束激光进行衰减。

5.根据权利要求1-4任一所述的弱光信号的非线性光学放大及其信噪比增强的方法，其特征在于：部分相干光发生器选用毛玻璃或者是电压调制液晶屏；光折变非线性系统为SBN:60或者BaTiO₃或者KNSBN或者Bi₁₂SiO₂₀。

6.根据权利要求5所述的弱光信号的非线性光学放大及其信噪比增强的方法，其特征在于：还包括步骤6】：通过控制泵浦光的相干度或者调节非线性系统的外加电场强度调节输出信号的增益和信噪比。

7.弱光信号的非线性光学放大及其信噪比增强的装置，其特征在于：包括激光源、分束镜A、部分相干光发生器、光折变非线性系统、高压模块、探测器和计算机，激光源发出激光经分束镜A分为两束，第一束激光经过部分相干光发生器射入光折变非线性系统，第二束激光照射远距离的目标物后，经光折变非线性系统射出后射入探测器，探测器与计算机连接，高压模块与光折变非线性系统连接。

8.根据权利要求7所述的弱光信号的非线性光学放大及其信噪比增强的装置，其特征在于：部分相干光发生器为旋转的毛玻璃或者是电压调制液晶屏；光折变非线性系统为SBN:60或者BaTiO₃或者KNSBN或者Bi₁₂SiO₂₀。

9.根据权利要求7或8所述的弱光信号的非线性光学放大及其信噪比增强的装置，其特征在于：目标物与光折变非线性系统之间还设置有噪声产生装置。

10.根据权利要求9所述的弱光信号的非线性光学放大及其信噪比增强的装置，其特征在于：在部分相干光发生器的入射光路上设置有第一透镜组，在部分相干光发生器的出射光路上设置有第二透镜组。