[发明专利]一种基于光量子技术的准分布式光学传感装置

摘要

本发明公开了一种基于光量子技术的准分布式光学传感装置，包括宽带能量‑时间纠缠双光子源、准分布式光学传感单元、信号解调单元和物理信息获取单元；所述的宽带能量‑时间纠缠双光子源输出的具有纠缠特性的两个光子分别输入到准分布式光学传感单元和信号解调单元中，准分布式光学传感单元和信号解调单元的输出端与物理信息获取单元连接。本发明具有传感信号解调简单可靠、分布式传感器空间定位精确高、传感物理信息准确等特点，能够实现更准确的空间位置定位，可以在一条传感链路上串联更多的传感单元，在准分布式温度/应力光学传感技术方面有着重要的应用。

主权项

一种基于光量子技术的准分布式光学传感装置，其特征在于，包括宽带能量‑时间纠缠双光子源、准分布式光学传感单元、信号解调单元和物理信息获取单元；所述的宽带能量‑时间纠缠双光子源输出的具有纠缠特性的两个光子分别输入到准分布式光学传感单元和信号解调单元中，准分布式光学传感单元和信号解调单元的输出端与物理信息获取单元连接；宽带能量‑时间纠缠双光子源用于产生带宽在设定范围内的纠缠双光子；准分布式光学传感单元用于将不同空间位置处的温度/应力信息转换为光纤光栅的反射波长；准分布式光学传感单元包括三端口光学环形器(5)和布拉格光纤光栅，三端口光学环形器(5)的第二个端口通过光纤线缆级联布拉格光纤光栅，三端口光学环形器(5)的第一个端口与宽带分光滤波器(4)的一个输出端相连；所述准分布式光学传感单元内的器件的工作波长与宽带能量‑时间纠缠双光子中的一个光子的波长范围相匹配；信号解调单元用于将光纤光栅的反射波长，通过量子光源特有的量子关联作用，转换为与波长相关的光子探测和两个单光子探测器输出的符合计数；信号解调单元包括光学分束器(10)及与光波长相关的光学衰减器(11)，光学分束器(10)的输入端与宽带分光滤波器(4)的另一个输出端相连，光学分束器(10)的一个输出端与光学衰减器(11)的输入端连接；其中，光学分束器(10)和光学衰减器(11)的工作波长与宽带能量‑时间纠缠双光子中的另一个光子的波长范围相匹配；物理信息获取单元用于实现时间相关的单光子探测和符合计数测量，并根据测量结果计算分析获得准分布式光学传感单元的物理信息。