许方星

摘 要：传统的激光雷达技术，多采用激光器的经典态作为发射端。随着量子技术发展，具有量子特性的非经典光源应用愈加广泛。这里在激光雷达系统的光源选择方面，对比了基于压缩态以及NOON态这两种典型的量子光源的系统噪声影响。结果发现，应用这些光源对雷达的噪声特性不会产生很好的改善，对雷达性能影响不大。

关键词：激光雷达 量子光源 量子噪声

中图分类号：TN95 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2015）04（b）-0219-02

Abstract：For the traditional laser radar，laser pulses in classical states are used as the transmitter source.With the development of quantum technology，light sources with non-classical states are widely applied.Especially for the laser radar system，the fluctuations of the quantum noise in the system are analyzed when squeezed-state source and NOON-state source are used separately.Calculations shows the noise feature with little effect，which shows that applying quantum sources cannot benefit the laser radar system too much.

Key words：Laser Radar，Quantum source，Quantum noise

1 概述

激光雷达（Laser Radar）是一种基于激光的用于检测和定位反射物体特征信息的系统，它是由雷达发展而来的，且高于微波频段，激光的波长很小且相干性很好，具有分辨率极高，测量范围广、获取目标信息量大、抗干扰能力强等独特优点，在国内外军事及民用领域都有着广阔的应用前景[1-2]。

激光雷达进行远距离探测时，激光回波信号弱，噪声相对比较强，有时噪声会把信号淹没。如何把强噪声中的有用信号提取出来至今一直是激光雷达信号处理的最大难题。除了匹配滤波等信号处理研究，激光雷达接收机的噪声特性以及对应噪声抑制的研究开展较多，但由于传统的激光光源选择单一，信噪比从光源分析得较少。[3-4]

目前随着量子技术发展，具有量子特性的非经典光源应用愈加广泛。该文重点从激光雷达的光源出发，选择了压缩态以及NOON态这两种典型的量子光源并引入到激光雷达系统中，通过对比使用经典光源的系统，研究量子光源在提升激光雷达信噪比方面的作用。……