CN110865354A - 闪光雷达和探测方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种闪光雷达和探测方法，闪光雷达包括：发射装置、接收装置和处理装置。本申请中发射装置发射纠缠态的出射信号对物体进行探测；接收装置接收回波信号，利用纠缠态的光子之间相互纠缠的关联性，滤除与出射信号没有纠缠关联的干扰信号，得到滤波后的回波信号，并将回波信号转换为回波电信号，处理装置处理分析回波电信号得到物体的探测信息。通过滤波信号，将回波信号中与出射信号没有纠缠关联的干扰信号滤除，提高回波信号的信噪比，提高闪光雷达的探测距离和测距能力。

Description

闪光雷达和探测方法

技术领域

本发明涉及雷达检测领域，特别是涉及一种闪光雷达和探测方法。

背景技术

闪光(Flash)雷达通过发射特定波长和方向的激光，同时接收探测视场内的所有回波信号，以实现对目标的位置、速度等特征进行探测的系统。目前已被广泛应用于测距系统、低飞目标的跟踪测量、武器制导、大气监测、测绘、预警、交通管理等领域。

传统闪光雷达利用光的波动性，通过测量目标回波的幅度、频率、相位等参数来获取目标信息，但雷达的探测能力有限。

发明内容

基于此，有必要针对传统雷达探测能力有限的问题，提供一种闪光雷达和探测方法。

一种闪光雷达，所述闪光雷达包括：

发射装置，用于发射纠缠态的出射信号至目标视场，还用于产生滤波信号，所述出射信号与所述滤波信号相关联；

接收装置，用于接收所述出射信号被目标视场内物体反射后返回的回波信号，还用于接收所述滤波信号，并通过所述滤波信号去除所述回波信号中的干扰信号，并将去除所述干扰信号后的所述回波信号转换为回波电信号；

处理装置，用于根据所述回波电信号获取所述物体的探测信息。

在其中一个实施例中，所述发射装置包括：

发射模块，用于发射经过调制信号调制的激光信号，所述调制信号为所述滤波信号；

出射光学模块，设置于所述发射模块发射的所述激光信号的光路上，用于将所述激光信号转换成纠缠态的所述出射信号，并将所述出射信号投射至所述目标视场。

在其中一个实施例中，所述发射模块包括：

激光器阵列，用于产生激光信号；

调制单元，用于产生所述调制信号，并将所述调制信号分别发送至所述激光器阵列和所述接收装置。

在其中一个实施例中，所述闪光雷达还包括：

第一偏振片，设置于所述发射装置发射的所述出射信号的光路上，用于使与所述第一偏振片的偏振方向相同的所述出射信号通过；

第二偏振片，设置于所述接收装置接收的所述回波信号的光路上，用于使与所述第二偏振片的偏振方向相同的所述回波信号通过；

所述第一偏振片和所述第二偏振片的偏振方向相同。

在其中一个实施例中，所述发射装置包括：

发射模块，用于发射激光信号；

出射光学模块，设置于所述发射模块发射的所述激光信号的光路上，用于将所述激光信号转换成纠缠态激光信号；

第一分光模块，用于将所述纠缠态激光信号分为所述出射信号和所述滤波信号，并将所述出射信号投射至所述目标视场，将所述滤波信号射向所述接收装置。

在其中一个实施例中，所述出射光学模块包括：非线性晶体，用于将所述激光信号参量下转换成纠缠态的所述出射信号。

在其中一个实施例中，所述接收装置包括：

滤波模块，用于接收所述回波信号并通过所述滤波信号去除所述回波信号中的干扰信号；

探测模块，用于接收去除所述干扰信号后所述回波信号并转换为所述回波电信号。

在其中一个实施例中，所述探测模块包括：

波片，用于接收去除所述干扰信号后的所述回波信号，用于将所述回波信号的偏振方向由第一偏振方向调整为第二偏振方向；

第二分光单元，用于将偏振方向调整后的所述回波信号分为第一回波光子和第二回波光子；

探测器单元，用于接收所述第一回波光子和所述第二回波光子，并将所述第一回波光子转换为第一回波电信号，所述第二回波光子转换为第二回波电信号。

在其中一个实施例中，所述处理装置包括：

成像模块，用于根据所述第一回波电信号获取第一点云图像，根据所述第二回波电信号获取第二点云图像；

分析模块，与所述成像模块连接，用于融合所述第一点云图像和所述第二点云图像获取最终点云图像，根据所述最终点云图像得到所述物体的探测信息。

一种探测方法，应用于闪光雷达，所述闪光雷达包括：发射装置、接收装置和处理装置，所述方法包括：

利用所述发射装置量子纠缠态的出射信号至目标视场，还用于产生滤波信号，所述出射信号与所述滤波信号相关联；

利用所述接收装置接收所述出射信号经被目标视场内物体反射后返回的回波信号，并通过所述滤波信号去除所述回波信号中的干扰信号，并将去除所述干扰信号后的所述回波信号转换为回波电信号；

利用所述处理装置所述回波电信号获取所述物体的探测信息。

上述闪光雷达和探测方法，所述闪光雷达包括发射装置、接收装置和处理装置，发射装置用于发射纠缠态的出射信号至目标视场，还用于产生滤波信号，所述出射信号与所述滤波信号相关联；接收装置，用于接收所述出射信号被目标视场内物体反射后返回的回波信号，还用于接收所述滤波信号，并通过所述滤波信号去除所述回波信号中的干扰信号，并将去除所述干扰信号后的所述回波信号转换为回波电信号；处理装置，用于根据所述回波电信号获取所述物体的探测信息。本申请中发射装置发射纠缠态的出射信号对物体进行探测；接收装置接收回波信号，利用纠缠态的光子之间相互纠缠的关联性，滤除与出射信号没有纠缠关联的干扰信号，得到滤波后的回波信号，并将回波信号转换为回波电信号，处理装置处理分析回波电信号得到物体的探测信息。通过滤波信号，将回波信号中与出射信号没有纠缠关联的干扰信号滤除，提高回波信号的信噪比，提高闪光雷达的探测距离和测距能力。

附图说明

图1为其中一个实施例中闪光雷达的结构示意图；

图2为其中一个实施例中闪光雷达的结构示意图；

图3为其中一个实施例中闪光雷达的结构示意图；

图4为其中一个实施例中闪光雷达的结构示意图；

图5为其中一个实施例中探测方法的流程图。

具体实施方式

为了便于理解本发明，为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，附图中给出了本发明的较佳实施方式。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反地，提供这些实施方式的目的是使对本发明的公开内容理解的更加透彻全面。本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

需要说明的是，当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本发明。

图1为一个实施例中闪光雷达的结构示意图。如图1所示，该闪光雷达包括：发射装置10、接收装置20和处理装置30。

发射装置10，用于发射纠缠态的出射信号至目标视场，还用于产生滤波信号，出射信号与滤波信号相关联。

具体的，发射装置10将出射信号发射至目标探测物所在的目标视场，且发射装置10将滤波信号输出至接收装置20。发射装置10产生滤波信号，出射信号与滤波信号相关联。其中，出射信号与滤波信号相关联指的是：滤波信号可以是对激光信号进行调制的调制信号，调制信号可以是电压信号，也可以是电流信号；滤波信号还可以与出射信号纠缠的光信号，即滤波信号和出射信号相互纠缠。

接收装置20，与发射装置10连接，用于接收出射信号被目标视场内物体反射后返回的回波信号，还用于接收滤波信号，并通过滤波信号去除回波信号中的干扰信号，并将去除干扰信号后的回波信号转换为回波电信号。

具体的，接收装置20与发射装置10连接，接收装置20接收发射装置10传输的滤波信号。接收装置20接收目标视场内目标探测物反射的回波信号，回波信号是由于发射信号经目标探测物反射后，被目标探测物吸收一部分能量后反射回来的产生的具有衰减延迟的信号。接收装置20接收到物体反射的回波信号后，由于滤波信号和出射信号相关联，利用其关联性去除回波信号中的干扰信号，并将去除干扰信号后的回波信号转换为回波电信号。具体的，滤波信号为调制信号时，如调制信号调制出射信号的频率，则出射信号和回波信号的调制频率相同，以此来滤除回波信号中与调制频率没有关联性的干扰信号。具体的，滤波信号为与出射信号相互纠缠时，由于相互纠缠的量子对之间的关联受环境影响小，因此回波信号和滤波信号之间依然保持相互纠缠的状态，根据纠缠状态滤除没有关联性的干扰信号。

处理装置30，与接收装置20连接，用于根据回波电信号获取物体的探测信息。

具体的，处理装置30可以解析滤波处理后的回波电信号，以获取回波电信号携带的接收时刻信息、波形变换信息和/或回波强度信息等，以获取目标视场的目标探测物的探测信息，如距离、运动速度等。举例来说，基于飞行时间、三角测距法或相位测距法获取目标视场内探测物的距离信息。基于多普勒效应，获取目标视场内处于运动状态的探测物的速度信息等。需要说明的是，上述示例仅用于举例说明，不对处理装置30的工作过程作具体限制。

上述闪光雷达包括：发射装置10、接收装置20和处理装置30，发射装置10用于发射纠缠态的出射信号至目标视场，还用于产生滤波信号，出射信号与滤波信号相关联；接收装置20，用于接收出射信号被目标视场内物体反射后返回的回波信号，还用于接收滤波信号，并通过滤波信号去除回波信号中的干扰信号，并将去除干扰信号后的回波信号转换为回波电信号；处理装置30，用于根据回波电信号获取物体的探测信息。本申请中发射装置发射纠缠态的出射信号对物体进行探测；接收装置接收回波信号，利用纠缠态的光子之间相互纠缠的关联性，滤除与出射信号没有纠缠关联的干扰信号，得到滤波后的回波信号，并将回波信号转换为回波电信号，处理装置处理分析回波电信号得到物体的探测信息。通过滤波信号，将回波信号中与出射信号没有纠缠关联的干扰信号滤除，提高回波信号的信噪比，提高闪光雷达的探测距离和测距能力。

在其中一个实施例中，如图2所示，发射装置10包括：发射模块110和出射光学模块120。发射模块110，用于发射经过调制信号调制的激光信号，调制信号为滤波信号。出射光学模块120，设置于发射模块110发射的激光信号的发射光路上，用于将激光信号转换成纠缠态的出射信号，并将出射信号投射至目标探测物所在的目标视场。

具体的，发射装置10包括发射模块110和出射光学模块120。其中，发射模块110与接收装置20连接。发射装置10的工作过程如下：发射模块110产生滤波信号，滤波信号为用于对激光信号进行调制的调制信号得到调制后的激光信号，滤波信号可以是调制电压，也可以是调制电流。发射模块110发射经过调制信号调制的激光信号至出射光学模块120。出射光学模块120设置于发射模块110发射激光信号的发射光路上，出射光学模块120接收经调制信号调制后的激光信号，并将调制后的激光信号转换为纠缠态的出射信号，即出射信号亦携带滤波信号。出射光学模块120将携带滤波信号的出射信号投射至目标视场。其中，出射光学模块120转换的纠缠态的出射信号可以是多粒子纠缠态，如：两粒子的EPR纠缠态，三粒子的GHZ态，还可以是其他的多粒子纠缠态，此处不作限定。本实施例中，发射装置10发射经调制信号调制后的纠缠态出射信号对物体进行探测，使得接收装置20接收到回波信号后能够利用纠缠态的光子之间相互纠缠的关联性滤除与出射信号没有纠缠关联的干扰信号，并利用滤波信号滤除与出射信号的调制信息不符的干扰信号，最终得到滤波后的回波信号。利用接收装置20接收的滤波信号和量子纠缠关联性进行滤波，提高了回波信号的信噪比，同时也提高闪光雷达的探测距离和测距能力。

在其中一个实施例中，如图4所示，发射模块110包括：激光器阵列111和调制单元112。其中，激光器阵列111，用于产生激光信号。调制单元112，用于产生调制信号，并将调制信号分别发送至激光器阵列111和接收装置20。

具体的，发射模块110利用激光器阵列111产生激光信号，再利用调制单元112产生用于对激光信号进行调制的调制信号，且发射模块110发射经调制信号调制的激光信号至出射光学模块120，以使设置于发射模块110发射激光信号的发射光路上的出射光学模块120能够接收到经调制信号调制后的激光信号。本实施例中，调制单元112将调制信号发送给激光器阵列111，激光器阵列111的多个激光器发出的激光信号被调制信号同时调制；如调制信号为调频，激光器阵列111的多个激光器发射的多束激光信号具有相同的调制频率，如调制信号为调幅，激光器阵列111的多个激光器发射的多束激光信号具有相同的调制幅度，发射模块110发射的激光信号具有一致性。

在其中一个实施例中，如图4所示，闪光雷达还包括：第一偏振片40和第二偏振片50，第一偏振片40设置于发射装置10发射的出射信号的光路上，用于使与第一偏振片40的偏振方向相同的出射信号通过；第二偏振片50，设置于接收装置20接收的回波信号的光路上，用于使与第二偏振片50的偏振方向相同的回波信号通过；第一偏振片40和第二偏振片50的偏振方向相同。

具体的，第一偏振片40与第二偏振片50成对出现，且第一偏振片40的偏振方向与第二偏振片50的偏振方向相同。由于第一偏振片40除接收到发射装置10发射的出射信号，还能够接收到环境光等干扰信号。而第一偏振片40的偏振方向与出射信号的偏振方向一致。第一偏振片40只允许与自身偏振方向一致的出射信号透射至目标视场。第二偏振片50设置于目标探测物反射回波信号的反射光路上，出射信号被目标视场内的探测物反射形成回波信号的过程中并不改变光信号的偏振方向，即出射信号与回波信号的偏振方向一致，然而回波信号中存在部分偏振方向多样的干扰光信号，第二偏振片50将回波信号中偏振方向与自身偏振方向一致的回波信号透射。本实施例中，第一偏振片40和第二偏振片50使得出射的出射信号的偏振方向和接收到的回波信号的偏振方向一致，第一偏振片40和第二偏振片50起到了滤波的作用，能够降低回波信号的噪声，从而提高回波信号的信噪比。

在其中一个实施例中，如图3和图4所示，发射装置10包括：发射模块110、出射光学模块120和第一分光模块130。发射模块110，用于发射激光信号。出射光学模块120，设置于发射模块110发射激光信号的发射光路上，用于将激光信号转换成纠缠态激光信号。第一分光模块130，用于将纠缠态激光信号分为出射信号和滤波信号，并将出射信号投射至目标视场，将滤波信号射向接收装置。

具体的，发射装置10包括：发射模块110、出射光学模块120和第一分光模块130。发射装置10的工作过程如下：发射模块110发射激光信号。出射光学模块120，与接收装置20连接，设置于发射模块110发射激光信号的发射光路上，用于将激光信号制备成纠缠态激光信号。第一分光模块130将纠缠态激光信号分束为出射信号和滤波信号，出射信号和滤波信号互相纠缠。第一分光模块130将出射信号投射至目标探测物所在的目标视场，并将滤波信号射向接收装置20。本实施例中，接收装置20接收回波信号后利用与出射信号互相纠缠的滤波信号滤除与出射信号没有纠缠关联的干扰信号，提高了回波信号的信噪比，从而提高闪光雷达的探测距离和测距能力。

在其中一个实施例中，出射光学模块120包括：非线性晶体121，用于将激光信号参量下转换成纠缠态的出射信号。

具体的，出射光学模块120包括非线性晶体121，且利用非线性晶体121可以在自发参量下将激光信号制备制备量子态的出射信号，出射信号可以是多粒子的纠缠态。在量子光学里，自发参量下转换(Spontaneous Parametric Down-Conversion，SPDC)是一种很重要的技术，可以用来利用非线性晶体制备单独光子或彼此之间量子纠缠态信号。该出射信号可以是多粒子纠缠态，如：两粒子的EPR纠缠态，三粒子的GHZ态，还可以是其他的多粒子纠缠态，此处不作限定。本实施例中，利用非线性晶体121将激光信号转换成纠缠态的出射信号，降低了量子纠缠态的转换难度，提高了量子纠缠态的制备效率。

在其中一个实施例中，出射光学模块包括：声光调制单元，用于利用激光信号制备量子态的出射信号，并投射出射信号至目标视场。

具体的，出射光学模块包括声光调制单元，出射光学模块利用声光调制单元将激光信号制备成量子态的出射信号。量子态的出射信号可以是多粒子的纠缠态。

在其中一个实施例中，如图4所示，接收装置20包括：滤波模块220和探测模块230。滤波模块220，设置于目标探测物反射回波信号的反射光路上，用于接收所述回波信号并通过所述滤波信号去除所述回波信号中的干扰信号。探测模块230，用于接收去除所述干扰信号后所述回波信号并转换为所述回波电信号。

具体的，接收装置20包括：滤波模块220和探测模块230。其中，滤波模块220可以是干扰滤波器，可以是熔锥光纤滤波器、Fabry-Perot滤波器、多层介质膜滤波器、马赫-曾德干涉滤波器等，此处不再赘述。滤波模块220将回波信号中的噪声信号进行滤除获取回波光子，并将回波光子投射至探测模块230。探测模块230与发射装置10连接，能够获取发射装置10传输的滤波信号。接收装置20接收到物体反射的回波信号后，由于滤波信号和出射信号相关联，利用其关联性去除回波信号中的干扰信号。具体的，滤波信号为调制信号时，如调制信号调制出射信号的频率，则出射信号和回波信号的调制频率相同，以此来滤除回波信号中与调制频率没有关联性的干扰信号。具体的，滤波信号为与出射信号相互纠缠时，由于相互纠缠的量子对之间的关联受环境影响小，因此回波信号和滤波信号之间依然保持相互纠缠的状态，根据纠缠状态滤除没有关联性的干扰信号。且接收装置20并将去除干扰信号后的回波信号转换为回波电信号。本实施例中，利用滤波模块滤除回波信号中的部分干扰信号，提高回波信号的信噪比。

在其中一个实施例中，探测模块230包括：波片231、第二分光单元232和探测器单元234。其中，波片231用于接收去除干扰信号后的回波信号，用于将回波信号的偏振方向由第一偏振方向调整为第二偏振方向。第二分光单元232，用于将偏振方向调整后的所述回波信号分为第一回波光子和第二回波光子。探测器单元234，用于接收第一回波光子和第二回波光子，并将第一回波光子转换为第一回波电信号，第二回波光子转换为第二回波电信号。

具体的，探测模块230包括波片231、第二分光单元232和探测器单元234。波片231用于接收去除干扰信号后的回波信号，用于将回波信号的偏振方向由第一偏振方向调整为第二偏振方向。其中，第二偏振方向可以是任意方向。第二分光单元232设置于滤波模块220投射回波光子的投射光路上，第二分光单元232可以是偏振分光棱镜(polarization beamsplitter，PBS)，也可以是极化波束分解器。第二分光单元232将入射的回波光子按照回波光子的偏振方向分束为第一回波光子和第二回波光子。第一回波光子和第二回波光子的偏振方向可以垂直，也可以是任意角度。示例性的，第一回波光子为p光，第二回波光子为S光。第二分光单元232透射第一回波光子至探测器单元234，且反射第二回波光子至探测器单元234。可选的，第二分光单元232反射第二回波光子的反射光路上设置有反射镜233，将接收的第二回波光子反射至探测器单元234。探测器单元234接收第一回波光子和第二回波光子，并将第一回波光子转换为第一回波电信号，第二回波光子转换为第二回波电信号。本实施例中，探测模块按照偏振方向将回波信号分为第一回波光子和第二回波光子，对不同偏振方向的回波光子分别进行探测，得到较高准确性的第一回波电信号和第二回波电信号，从而提高闪光雷达的探测精度和准确率，提升闪光雷达的探测距离和测距能力。

在其中一个实施例中，处理装置包括：成像模块和分析模块，其中，成像模块用于根据第一回波电信号获取第一点云图像，根据第二回波电信号获取第二点云图像。分析模块，与成像模块连接，用于融合第一点云图像和第二点云图像获取最终点云图像，根据最终点云图像获取目标探测物的探测信息。

具体的，接收装置成像模块和分析模块，当第一回波光子的偏振方向为垂直方向、第二回波光子的偏振方向为水平方向，成像模块的工作过程如下：利用滤波信号对第一回波光子进行滤波处理，并利用滤波后的第一点云形成垂直分辨高的第一图像和水平分辨高的第二图像；利用滤波信号对第二回波光子进行滤波处理，并利用滤波后的第二点云形成垂直分辨高的第三图像和水平分辨高的第四图像。分析模块与成像模块连接，融合第一点云图像和第二点云图像获取最终点云图像，根据目标探测物对应的最终点云图像的深度信息、亮度信息、灰度信息、对比度信息等获取目标探测物的运动状态、速度、距离和/或环境亮度等探测信息。本实施例中，处理装置通过对垂直分辨高的第一图像和水平分辨高的第二图像进行图像融合，得到图像细节丰富的最终点云图像，并根据最终点云图像的图像属性获取较高准确度的探测信息，从而提升闪光雷达探测精度。

图5为一个实施例中探测方法的流程图，该探测方法应用于闪光雷达，闪光雷达包括：发射装置、接收装置和处理装置，探测方法包括：步骤502至步骤506。

步骤502、利用发射装置量子纠缠态的出射信号至目标视场，还用于产生滤波信号，出射信号与滤波信号相关联。

具体的，发射装置将出射信号发射至目标探测物所在的目标视场，且发射装置将滤波信号输出至接收装置。发射装置产生滤波信号，出射信号与滤波信号相关联。其中，出射信号与滤波信号相关联指的是：滤波信号可以是对激光信号进行调制的调制信号，调制信号可以是电压信号，也可以是电流信号；滤波信号还可以与出射信号纠缠的光信号，即滤波信号和出射信号相互纠缠。

步骤504、利用接收装置接收出射信号经被目标视场内物体反射后返回的回波信号，并通过滤波信号去除回波信号中的干扰信号，并将去除干扰信号后的回波信号转换为回波电信号。

具体的，接收装置与发射装置连接，接收装置接收发射装置传输的滤波信号。且接收装置接收目标视场内目标探测物反射的回波信号，回波信号是由于发射信号经目标探测物反射后，被目标探测物吸收一部分能量后反射回来的产生的具有衰减延迟的信号。接收装置接收到物体反射的回波信号后，由于滤波信号和出射信号相关联，利用其关联性去除回波信号中的干扰信号，并将去除干扰信号后的回波信号转换为回波电信号。具体的，滤波信号为调制信号时，如调制信号调制出射信号的频率，则出射信号和回波信号的调制频率相同，以此来滤除回波信号中与调制频率没有关联性的干扰信号。具体的，滤波信号为与出射信号相互纠缠时，由于相互纠缠的量子对之间的关联受环境影响小，因此回波信号和滤波信号之间依然保持相互纠缠的状态，根据纠缠状态滤除没有关联性的干扰信号。

步骤506、利用处理装置回波电信号获取物体的探测信息。

具体的，处理装置解析滤波处理后的回波电信号，以获取回波电信号携带的接收时刻信息、波形变换信息和/或回波强度信息等，以获取目标视场的目标探测物的探测信息，如距离、运动速度等。举例来说，基于飞行时间、三角测距法或相位测距法获取目标视场内探测物的距离信息。基于多普勒效应，获取目标视场内处于运动状态的探测物的速度信息等。需要说明的是，上述示例仅用于举例说明，不对处理装置的工作过程作具体限制。

上述探测方法包括利用发射装置量子纠缠态的出射信号至目标视场，还用于产生滤波信号，出射信号与滤波信号相关联；利用接收装置接收出射信号经被目标视场内物体反射后返回的回波信号，并通过滤波信号去除回波信号中的干扰信号，并将去除干扰信号后的回波信号转换为回波电信号；利用处理装置回波电信号获取物体的探测信息。本申请中发射装置发射纠缠态的出射信号对物体进行探测；接收装置接收回波信号，利用纠缠态的光子之间相互纠缠的关联性，滤除与出射信号没有纠缠关联的干扰信号，得到滤波后的回波信号，并将回波信号转换为回波电信号，处理装置处理分析回波电信号得到物体的探测信息。通过滤波信号，将回波信号中与出射信号没有纠缠关联的干扰信号滤除，提高回波信号的信噪比，提高闪光雷达的探测距离和测距能力。

以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种闪光雷达，其特征在于，所述闪光雷达包括：

发射装置，用于发射纠缠态的出射信号至目标视场，还用于产生滤波信号，所述出射信号与所述滤波信号相关联；

接收装置，用于接收所述出射信号被目标视场内物体反射后返回的回波信号，还用于接收所述滤波信号，并通过所述滤波信号去除所述回波信号中的干扰信号，并将去除所述干扰信号后的所述回波信号转换为回波电信号；

处理装置，用于根据所述回波电信号获取所述物体的探测信息。

2.根据权利要求1所述的雷达，其特征在于，所述发射装置包括：

发射模块，用于发射经过调制信号调制的激光信号，所述调制信号为所述滤波信号；

出射光学模块，设置于所述发射模块发射的所述激光信号的光路上，用于将所述激光信号转换成纠缠态的所述出射信号，并将所述出射信号投射至所述目标视场。

3.根据权利要求2所述的雷达，其特征在于，所述发射模块包括：

激光器阵列，用于产生激光信号；

调制单元，用于产生所述调制信号，并将所述调制信号分别发送至所述激光器阵列和所述接收装置。

4.根据权利要求3所述的雷达，其特征在于，所述闪光雷达还包括：

第一偏振片，设置于所述发射装置发射的所述出射信号的光路上，用于使与所述第一偏振片的偏振方向相同的所述出射信号通过；

第二偏振片，设置于所述接收装置接收的所述回波信号的光路上，用于使与所述第二偏振片的偏振方向相同的所述回波信号通过；

所述第一偏振片和所述第二偏振片的偏振方向相同。

5.根据权利要求1所述的雷达，所述发射装置包括：

发射模块，用于发射激光信号；

出射光学模块，设置于所述发射模块发射的所述激光信号的光路上，用于将所述激光信号转换成纠缠态激光信号；

第一分光模块，用于将所述纠缠态激光信号分为所述出射信号和所述滤波信号，并将所述出射信号投射至所述目标视场，将所述滤波信号射向所述接收装置。

6.根据权利要求2-5任一项所述的雷达，其特征在于，所述出射光学模块包括：

非线性晶体，用于将所述激光信号参量下转换成纠缠态的所述出射信号。

7.根据权利要求1所述的雷达，其特征在于，所述接收装置包括：

滤波模块，用于接收所述回波信号并通过所述滤波信号去除所述回波信号中的干扰信号；

探测模块，用于接收去除所述干扰信号后所述回波信号并转换为所述回波电信号。

8.根据权利要求7所述的雷达，其特征在于，所述探测模块还包括：

波片，用于接收去除所述干扰信号后的所述回波信号，用于将所述回波信号的偏振方向由第一偏振方向调整为第二偏振方向；

第二分光单元，用于将偏振方向调整后的所述回波信号分为第一回波光子和第二回波光子；

探测器单元，用于接收所述第一回波光子和所述第二回波光子，并将所述第一回波光子转换为第一回波电信号，所述第二回波光子转换为第二回波电信号。

9.根据权利要求8所述的雷达，其特征在于，所述处理装置包括：

成像模块，用于根据所述第一回波电信号获取第一点云图像，根据所述第二回波电信号获取第二点云图像；

分析模块，与所述成像模块连接，用于融合所述第一点云图像和所述第二点云图像获取最终点云图像，根据所述最终点云图像得到所述物体的探测信息。

10.一种探测方法，其特征在于，应用于闪光雷达，所述闪光雷达包括：发射装置、接收装置和处理装置，所述方法包括：

利用所述发射装置量子纠缠态的出射信号至目标视场，还用于产生滤波信号，所述出射信号与所述滤波信号相关联；

利用所述接收装置接收所述出射信号经被目标视场内物体反射后返回的回波信号，并通过所述滤波信号去除所述回波信号中的干扰信号，并将去除所述干扰信号后的所述回波信号转换为回波电信号；

利用所述处理装置所述回波电信号获取所述物体的探测信息。

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