量子照明在雷達(dá)目標(biāo)探測中的應(yīng)用研究.pdf

1、量子雷達(dá)作為雷達(dá)系統(tǒng)技術(shù)未來的發(fā)展方向，具有大幅度提高雷達(dá)探測分辨率的潛力，已成為探測隱身目標(biāo)最具希望的技術(shù)方向之一。量子照明作為一種極具吸引力的量子技術(shù)，除了具有抗干擾能力強、分辨率高等優(yōu)勢外，還可以使用微波信號實現(xiàn)遠(yuǎn)距離探測，這使得量子照明雷達(dá)即使在復(fù)雜環(huán)境下也可以獲得高的探測靈敏度。
　　為了提高量子照明雷達(dá)在大氣中的探測距離，其較好的解決方案是使用微波作為探測信號。為了在微波頻段產(chǎn)生糾纏信號，人們提出電光量子態(tài)轉(zhuǎn)換器將光的

2、量子態(tài)與微波的量子態(tài)進行糾纏，將光轉(zhuǎn)換成微波在大氣中傳輸以實現(xiàn)遠(yuǎn)距離探測的目的。
　　本文首先調(diào)研了量子雷達(dá)的發(fā)展?fàn)顩r和前景，闡述了單光子量子雷達(dá)、接收端量子增強雷達(dá)、干涉式量子雷達(dá)的工作原理，著重研究了量子照明雷達(dá)的工作原理及技術(shù)要求。為了實現(xiàn)量子照明雷達(dá)的微波探測，研究了近年來提出的基于各種工作方式的電光量子態(tài)轉(zhuǎn)換器。
　　為了電光量子態(tài)轉(zhuǎn)換器能夠?qū)崿F(xiàn)量子態(tài)下光和微波的有效糾纏與轉(zhuǎn)換，首先研究了轉(zhuǎn)換器中光學(xué)諧振腔、力學(xué)諧

3、振子和微波諧振腔的哈密頓算符，發(fā)現(xiàn)光學(xué)諧振腔、微波諧振腔分別通過力學(xué)諧振子的耦合作用關(guān)聯(lián)起來，當(dāng)系統(tǒng)處在強耦合時，會出現(xiàn)正則模式的分裂。其次，分別分析了光學(xué)諧振腔、力學(xué)諧振子以及微波諧振腔之間的耦合關(guān)系，得出電光量子態(tài)轉(zhuǎn)換器中各部分之間的糾纏關(guān)系，通過對數(shù)負(fù)性來表征其糾纏度。
　　基于上述電光量子態(tài)轉(zhuǎn)換器的工作原理與優(yōu)化結(jié)果，用微盤腔和共面波導(dǎo)設(shè)計了一種轉(zhuǎn)換器，并給出了轉(zhuǎn)換器制備工藝流程的各個步驟，該結(jié)構(gòu)具有小形化、易于集成的優(yōu)點