[发明专利]一种探测场景三维信息的方法及雷达系统

权利要求书

1.一种探测场景三维信息的雷达系统，其特征在于，包括：

量子光源模块，用于利用泵浦光脉冲生成频率关联的第一光子和第二光子，并得到所述泵浦光脉冲的输出时间；

第一光子发射接收模块，用于将所述第一光子经过空间色散发射到不同空间方向，获取所述第一光子中经待测场景反射并原路返回的第一光子被第一单光子探测器探测到的时间，以作为第一探测时间；

第二光子发射接收模块，用于将所述第二光子经过时间色散，获取经过时间色散后的所述第二光子被第二单光子探测器探测到的时间，以作为第二探测时间；

数据处理模块，用于根据所述输出时间、所述第一探测时间，以及所述第二探测时间，得到所述待测场景的三维图像。

2.根据权利要求1所述的探测场景三维信息的雷达系统，其特征在于，所述量子光源模块包括：泵浦光脉冲、非线性光学材料单元和频率分发单元；

所述泵浦光脉冲用于照射所述非线性光学材料单元；

所述非线性光学材料单元用于利用入射的所述泵浦光脉冲产生频率关联光子对；

所述频率分发单元用于将所述频率关联光子对分离成所述第一光子和第二光子。

3.根据权利要求2所述的探测场景三维信息的雷达系统，其特征在于，所述量子光源模块还包括：光电探测模块；

所述光电探测模块用于根据剩余泵浦光脉冲产生包含所述输出时间的电信号，并将所述电信号输入所述数据处理模块；

其中，所述剩余泵浦光脉冲为激励所述非线性光学材料生成频率关联光子对后，剩余的泵浦光脉冲。

4.根据权利要求1所述的探测场景三维信息的雷达系统，其特征在于，所述第一光子发射接收模块具体包括：光路调整单元、空间色散元件、扩束元件和第一单光子探测器；

所述光路调整单元用于将所述第一光子进行准直，以得到准直光，以及将由所述空间色散元件返回的第一光子输入所述第一单光子探测器；

所述空间色散元件用于使所述准直光按照波长的不同向不同空间方向传播，并将由所述扩束元件返回的第一光子返回所述光路调整单元；

所述扩束元件用于对向不同空间方向传播的第一光子进行扩束，并将扩束后因照射所述待测场景而反射回的第一光子进行会聚后，返回所述空间色散元件；

所述第一单光子探测器用于探测经待测场景反射并原路返回的第一光子，以得到所述第一探测时间。

5.根据权利要求1所述的探测场景三维信息的雷达系统，其特征在于，所述第二光子发射接收模块具体包括：时间色散元件和第二单光子探测器；

所述时间色散元件用于对所述第二光子进行时间色散；

所述第二单光子探测器用于探测经时间色散后的第二光子，以得到所述第二探测时间。

6.一种探测场景三维信息的方法，其特征在于，包括：

利用泵浦光脉冲生成频率关联的第一光子和第二光子，并得到所述泵浦光脉冲的输出时间；

将所述第一光子经过空间色散发射到不同空间方向，获取所述第一光子中经待测场景反射并原路返回的所述第一光子被第一单光子探测器探测到的时间，以作为第一探测时间；

将所述第二光子经过时间色散，获取经过时间色散后的所述第二光子被第二单光子探测器探测到的时间，以作为第二探测时间；

根据所述输出时间、所述第一探测时间，以及所述第二探测时间，得到所述待测场景的三维图像。

7.根据权利要求6所述的探测场景三维信息的方法，其特征在于，所述利用泵浦光脉冲生成频率关联的第一光子和第二光子，具体包括：

利用所述泵浦光脉冲激励非线性光学材料，生成频率关联光子对；

将所述频率关联光子对通过光学滤波，分离成所述第一光子和第二光子。

8.根据权利要求7所述的探测场景三维信息的方法，其特征在于，所述得到所述泵浦光脉冲的输出时间，具体包括：

将激励所述非线性光学材料生成频率关联光子对后，剩余的泵浦光脉冲经过光电探测，得到包含所述输出时间的电信号；

由所述电信号得到所述输出时间。