[发明专利]基于量子诱导相干的探测方法及装置

权利要求书

1.一种基于量子诱导相干的探测方法，其特征在于，包括：

泵浦光泵浦纠缠光源发生第一次自发参量下转换以获得第一混合光，所述第一混合光包括泵浦光以及相互纠缠的第一参考光和第一探测光；

从第一混合光中分离出第一探测光和第一参考光，将第一探测光照射到待测物体并将第一参考光照射至位于本地位移台上的参考光反射镜；

第一探测光被待测物体部分反射，携带待测物体信息并原路返回至纠缠光源，第一参考光被参考光反射镜原路反射至纠缠光源，泵浦光被泵浦光反射镜原路反射回纠缠光源以发生第二次自发参量下转换获得第二混合光，所述第二混合光包括相互纠缠的第二参考光和第二探测光、相互纠缠的第一探测光和第一探测光以及泵浦光；其中，第一参考光和第二参考光空间模式重合，第一探测光和第二探测光空间模式重合；

从第二混合光中分离出第一参考光和第二参考光；

将分离出的第一参考光和第二参考光照射至参考光探测器上；

调整本地位移台以扫描第一参考光的光程，获取参考光探测器上两束参考光干涉条纹可见度最大时的本地位移台参数以得到待测物体的距离信息；并根据参考光探测器上不同位置的干涉条纹可见度获得待测物体的图像信息。

2.根据权利要求1所述的基于量子诱导相干的探测方法，其特征在于，

当待测物体对第一探测光只有一个反射面时，根据干涉条纹可见度最大时的本地位移台参数得到待测物体距离纠缠光源的距离信息；

当待测物体对第一探测光有多个反射面时，本地位移台的移动会使参考光探测器上出现多次干涉条纹可见度最大时刻；根据多次干涉条纹可见度最大时的本地位移台参数得到待测物体的厚度信息。

3.根据权利要求1所述的基于量子诱导相干的探测方法，其特征在于：

两束参考光的波长相等且两束探测光的波长亦相等，探测光的波长和参考光的波长不相等，探测光和参考光的波长均连续可调。

4.一种基于量子诱导相干的探测装置，其特征在于：包括泵浦光源、纠缠光源、发射接收光学组件、测量光学组件；

泵浦光源，泵浦纠缠光源以发生第一次自发参量下转换以获得第一混合光，所述第一混合光包括泵浦光以及相互纠缠的第一参考光和第一探测光；

发射接收光学组件，从第一混合光中分离出第一参考光、第一探测光以及泵浦光，第一探测光照向待测物体并被待测物体部分反射，携带待测物体信息并原路返回至纠缠光源；第一参考光被位于本地位移台上的参考光反射镜原路反射至纠缠光源；泵浦光被泵浦光反射镜原路反射回纠缠光源以发生第二次自发参量下转换而产生第二混合光；所述第二混合光包括相互纠缠的第二参考光和第二探测光、相互纠缠的第一探测光和第一探测光以及泵浦光；其中，第一参考光和第二参考光空间模式重合，第一探测光和第二探测光空间模式重合；

测量光学组件，从第二混合光中分离出第一参考光和第二参考光并照射至参考光探测器上；调整本地位移台以扫描第一参考光的光程，获取参考光探测器上两束参考光干涉条纹可见度最大时的本地位移台参数以得到待测物体的距离信息并根据参考光探测器上不同位置的干涉条纹可见度获得待测物体的图像信息。

5.根据权利要求4所述的基于量子诱导相干的探测装置，其特征在于：所述发射接收光学组件包括：抛物面镜、第一二向分色镜、泵浦光反射镜、第二二向分色镜、位移台以及位于位移台上的参考光反射镜；

抛物面镜准直纠缠光源产生的第一混合光并将第一混合光反射至第一二向分色镜；

第一二向分色镜将第一混合光中的泵浦光反射至泵浦光反射镜；

第一参考光和第一探测光透过第一二向分色镜射到第二二向分色镜；

第二二向分色镜反射第一探测光至待测物体待测物体；

第一参考光透过第一二向分色镜射到本地位移台上的参考光反射镜；

第一探测光被待测物体原路反射、第一参考光被参考光反射镜原路反射、泵浦光被泵浦光反射镜原路反射，三者经抛物面镜收集后原路反射至纠缠光源。

6.根据权利要求5所述的基于量子诱导相干的探测装置，其特征在于：泵浦光反射镜、待测物体以及参考光反射镜三者均大致位于抛物面镜的傅里叶平面上。