微波光子雷达及关键技术(一)
摘要雷达是人类进行全天候目标探测与识别的主要手段,多功能、高精度、实时探测一直是雷达研究者追求的目标。这些特性实现的基础都是对宽带微波信号的高速操控,但受限于“电子瓶颈”,宽带信号的产生、控制和处理在传统电子学中极为复杂甚至无法完成。光子技术与生俱来的大带宽、低传输损耗、抗电磁干扰等特性,使其成为突破雷达带宽瓶颈和“照亮雷达未来”的关键使能技术。同时光子系统重量轻、体积小、可集成,可以将雷达系统的体积重量降低数十倍,从而大大减轻飞机、卫星、舰艇等的载荷。因此光子技术的引入有可能改变现有雷达系统的体制,赋予雷达系统更加蓬勃的生命力。本文总结了国内外光子雷达系统的主要研究进展,讨论了光子雷达系统中的关键技术,并展望了光子雷达及其关键技术的发展趋势。关键词微波光子雷达;信号产生;信号处理;波束形成未来的战争将是地、海、空、天一体化的多维空间立体战,不但有水下、水面、空中、地面硬杀伤兵器在有形空间展开的火力战,还有信息获取传感器与软杀伤......阅读全文
电光调制器的主要应用
电光调制器有很多用途。相位调制器可用于相干光纤通信系统,在密集波分复用光纤系统中用于产生多光频的梳形发生器,也能用作激光束的电光移频器。电光调制器有良好的特性,可用于光纤有线电视(CATV)系统、无线通信系统中基站与中继站之间的光链路和其他的光纤模拟系统。电光调制器除了用于上述的系统中用于产生高重复
新一代量子雷达可探测癌细胞或隐形飞机这类低反射率目标
由英国约克大学量子信息科学家领导的一个国际研究小组开发出一种量子雷达原型,有望探测到那些传统系统看不见的目标。相关论文发表在近期的《物理评论快报》上。 据物理学家组织网近日报道,他们开发的新一代雷达是个混合系统,能利用微波与光束之间的量子相关性来探测物体,如癌细胞或隐形飞机这类低反射率目标。由
微波光子器件与集成系统基础研究取得重要突破
国家973计划项目“面向宽带泛在接入的微波光子器件与集成系统基础研究”重点针对微波光子相互作用下的高带宽转换机理、高精细调控方法、高灵活协同机制等3个科学问题,在微波光子作用机理、关键器件与原型系统方面取得了重要突破,为未来发展提供了相应的理论与技术支撑。 在“高带宽”方面,研究团队揭示了
飞行微波光子的多体“薛定谔猫”态被成功制备
近日,清华大学交叉信息研究院段路明研究组在微波量子信息处理领域取得重要进展,首次在实验中借助超导量子电路,成功制备出相干态飞行微波光子的多体“薛定谔猫”态,并验证了不同“猫”态之间以及多体“猫”态和超导量子比特之间的量子纠缠。该成果近期发表在《科学进展》。1935年,物理学家薛定谔为了阐述量子力学中
基于微波倍频源太赫兹频段雷达散射截面测量(一)
吴洋, 白杨, 殷红成, 张良聪 摘要:在220~330 GHz频段,采取自由空间场形式,采用扫频连续波信号进行目标雷达散射截面(RCS)测量。系统由矢量网络分析仪,毫米波混频器,馈源及目标支撑系统组成。多种散射测量技术将通过实验验证并应用于目标测量中。最终保证系统对–23.6 d
联网高速公路是如何测速的?微波雷达大有用处-!
前几日听闻一个“不幸”的消息,8 月 1 日起江苏联网高速公路全路网启用区间测速! 对于我这种常年散养的外放一族来讲又得小心了。 那么测速到底是怎么实现的?今天我们就来巴拉巴拉。 测速点除了常见的“爆闪灯”之外,旁边还有一个微波雷达。 雷达产生的是连续波信
基于微波倍频源太赫兹频段雷达散射截面测量(二)
(3) 幅相修正幅相修正技术主要针对由迹线噪声,发射/参考信号抖动,温飘,或非比值数据测量等原因引起的测试信号不稳,导致定标测量信号和目标测量信号不一致引起的误差进行修正。为了降低测量过程中信号不一致对测量结果造成的影响,采用设置固定幅相标定体的方法检测信号,对测量信号进行幅相修正。幅相标定体需要具
中国电科14所-单光子量子雷达完成远程探测试验
近日,从中国电子科技集团获悉,基于单光子检测的量子雷达系统在中国电科14所(以下简称14所)研制成功,达到国际先进水平。据悉,2015年,研制团队完成量子雷达原理样机研制后,在西北高原开展了远程探测试验,一举突破同类雷达的探测极限,在国际上首次实现量子层次的远程雷达探测。随后该团队采用杂散抑制
微波光子融合光纤传感技术为癌症早筛带来新思路
近日,南方科技大学创新创业学院副院长、电子与电气工程系研究员邵理阳团队在生物医学检测技术领域的最新研究成果发表于《光电进展》。研究团队提出基于微波光子解调的双波长光纤激光生物传感系统,将肿瘤标志物检测灵敏度提升2至3个数量级,为癌症早期筛查建立了突破性技术方案。双波长激光信号的同步激光光谱分析与微波
简介超声波及微波-(雷达)-液-(料)-位计的安装要求
超声波及微波 (雷达) 液 (料) 位计的安装要求如下: 1、测量液位的场合,宜垂直向下检测安装。 2、测量料位的场合,超声波或微波的波束宜指向料仓底部的出料口。 3、超声波或微波的波束中心距容器壁的距离应大于由束射角、测量范围计算出来的最低液 (料)位处的波束半径。 4、超声波或微波的
中国科大成功研制单光子频率上转换量子测风激光雷达
中国科学技术大学教授窦贤康课题组夏海云与中国科学院院士潘建伟课题组张强经过三年的合作,在国际上首次研制了单光子频率上转换量子测风激光雷达,实现了大气边界层气溶胶和风场的昼夜连续观测,在国际光学期刊《光学学报》(Optics Letters)和《光学快报》(Optics Express)上发表了一
电光调制器的应用原理
电光调制器的应用原理 电光调制器的基础是电光效应。根据电光晶体的折射率变化量和外加电场强度的关系,电光效应可分为线性电光效应(泡克耳斯效应)和二次电光效应(克尔效应)。因为线性电光效应比二次电光效应的作用效果明显,因此实际中多用线性电光调制器对光波进行调制。线性电光调制器可分为纵向的和横向
科研人员实现量子增强的微波测距
中国科学技术大学郭光灿院士团队的孙方稳教授研究组利用微纳量子传感与电磁场在深亚波长的局域增强,研究微波信号的探测与无线电测距,实现10-4波长精度的定位。相关研究成果日前发表于《自然-通讯》。基于固态自旋量子体系的射频信号探测与测距示意图 中国科大供图基于微波信号测量的雷达定位技术在自动驾驶、智能生
电光调制器的原理介绍
电光调制器是利用某些电光晶体,如铌酸锂晶体(LiNb03)、砷化稼晶体(GaAs)和钽酸锂晶体(LiTa03)的电光效应制成的调制器。电光效应即当把电压加到电光晶体上时,电光晶体的折射率将发生变化,结果引起通过该晶体的光波特性的变化,实现对光信号的相位、幅度、强度以及偏振状态的调制.
电光调制器的用途及应用特点
电光调制器的用途及应用特点 电光调制器是利用某些电光晶体,如铌酸锂晶体(LiNb03)、砷化稼晶体(GaAs)和钽酸锂晶体(LiTa03)的电光效应制成的调制器。电光效应即当把电压加到电光晶体上时,电光晶体的折射率将发生变化,结果引起通过该晶体的光波特性的变化,实现对光信号的相位、幅度、强
太赫兹:看不见的幽灵-却透视一切
太赫兹是指100GHz-10THz的电磁辐射,波长在0.03mm—3mm范围。人类社会存在诸如电磁波、震动波、伽马射线、X射线等各式各样的光波,而太赫兹波是人类迄今为止了解最少、开发最少的一个波段。但是自从被人类发现以来,太赫兹已经在中国、美国、日本等多个国家的科研单位占据重要位置,甚至被评为可改变
太赫兹:看不见的幽灵-却透视一切
太赫兹是指100GHz-10THz的电磁辐射,波长在0.03mm—3mm范围。人类社会存在诸如电磁波、震动波、伽马射线、X射线等各式各样的光波,而太赫兹波是人类迄今为止了解最少、开发最少的一个波段。但是自从被人类发现以来,太赫兹已经在中国、美国、日本等多个国家的科研单位占据重要位置,甚至被评为可改变
5小时睡眠,成就青年科学家质变
6点起床,跑步、吃早饭,8点前到达办公室。改论文、与学生讨论科研和思想,和同行论证国家重大需求或对国计民生有价值的项目——马不停蹄,一直忙到晚上11点左右回家。这是南京航空航天大学教授潘时龙的“一日作息”。 “青年科学家要勇于扎根基础研究,努力产出更多从‘0’到‘1’的成果。”潘时龙说,青年学者
行易道科技与中国科学院签署车载成像雷达技术联合实验室战略协议
近日,国产毫米波雷达企业北京行易道科技有限公司与中国科学院空天信息创新研究院(空天院)签署车载成像雷达技术联合实验室战略协议,共建“空天院-行易道车载成像雷达技术联合实验室”,进一步加强双方在科学研究、产业转化和人才培养领域的合作,实现资源共享,加快科技创新及成果产业化。 此前,行易道和中国科
科学家攻克激光雷达抗干扰和高精度并行探测世界性难题
北京大学电子学院王兴军教授课题组-常林研究员课题组在两年攻关的基础上,研制出一种全新的硅基片上多通道混沌光源,提出了一种基于混沌光梳的并行激光雷达架构,攻克了激光雷达抗干扰和高精度并行探测这两个世界性难题,保证高性能高安全的同时,极大降低未来激光雷达系统体积、复杂度、功耗和成本。团队的研究成果《突破
王兴军课题组攻克激光雷达抗干扰和高精度并行探测难题
北京大学电子学院王兴军教授课题组-常林研究员课题组在两年攻关的基础上,研制出一种全新的硅基片上多通道混沌光源,提出了一种基于混沌光梳的并行激光雷达架构,攻克了激光雷达抗干扰和高精度并行探测这两个世界性难题,保证高性能高安全的同时,极大降低未来激光雷达系统体积、复杂度、功耗和成本。团队的研究成果《突破
光子被光子散射证据首次找到
据物理学家组织网16日报道,欧洲核子中心(CERN)的ATLAS探测器中,发现了高能量下光子被光子散射的首个直接证据。这一过程极为罕见,两个光子相互作用并改变了方向,这证实了量子电动力学的最早预测之一。 ATLAS探测器项目物理协调员丹·托沃里说:“这是里程碑式的成果,是光在高能量下自身相互作
雷达液位计和导波雷达液位计的区别
雷达液位计 原理:发射—反射—接收就是雷达液位计的基本工作原理。 雷达传感器的天线以波束的形式发射电磁波信号,发射波在被测物料表面产生反射,反射回来的回波信号仍由天线接收。 发射及反射波束中的每一点都采用超声采样的方法进行采集。信号经智能处理器处理后得出介质与探头之
雷达液位计与导波雷达液位计的区别
雷达液位计发射能量很低的极短的微波脉冲通过天线系统发射并接收。雷达波以光速运行。运行时间可以通过电子部件被转换成物位信号。一种特殊的时间延伸方法可以确保极短时间内稳定和的测量。即使工况比较复杂的情况下,存在虚假回波,用的微处理技术和调试软件也可以准确的分析出物位的回波。 一、测量范围不同
激光雷达:从光电技术角度看自动驾驶(一)
激光雷达和与之竞争的传感器技术(相机、雷达和超声波)加强了对传感器融合的需要,也对认真谨慎地选择光电探测器、光源和MEMS振镜提出了更高的要求。传感器技术、成像、雷达、光探测技术及测距技术(激光雷达)、电子技术和人工智能的进步,使数十种先进的驾驶员辅助系统(ADAS)得以实现,包括防撞、盲点监测、车
微波的微波萃取原理
利用微波能来提高萃取率的一种最新发展起来的新技术。它的原理是在微波场中,吸收微波能力的差异使得基体物质的某些区域或萃取体系中的某些组分被选择性加热,从而使得被萃取物质从基体或体系中分离,进入到介电常数较小、微波吸收能力相对差的萃取剂中;微波萃取具有设备简单、适用范围广、萃取效率高、重现性好、节省时间
微波的微波萃取原理
利用微波能来提高萃取率的一种最新发展起来的新技术。它的原理是在微波场中,吸收微波能力的差异使得基体物质的某些区域或萃取体系中的某些组分被选择性加热,从而使得被萃取物质从基体或体系中分离,进入到介电常数较小、微波吸收能力相对差的萃取剂中;微波萃取具有设备简单、适用范围广、萃取效率高、重现性好、节省时间
一种透明玻璃可满足高光学透明度和高微波吸收要求
中国科学院西安光机所光子功能材料与器件研究室高通量辐射防护材料与技术研究团队在透明吸波材料研究方面取得进展,近日相关成果在线发表于Chemical Engineering Journal上。 研究团队创新性地选择AgI-AgPO3-WO3透明导电玻璃(简称AAW玻璃)为研究对象,综合研究了碘化
导波雷达液位计和普通雷达液位计的区别
那它们究竟有木有差别呢?差别一:触碰方法不一样雷达液位计是非接触式的,光波导入的式液位变送器则是容栅的。换句话说,在食品类级别规定较高的场所,是不能做主导式的。差别二:应用工作状况物质不一样导波雷达式液位变送器更需考虑到物质的腐蚀和黏附性,并且太长的导波雷达安裝和维护保养更为艰难。不管雷达探测還是导
激光雷达与毫米波雷达对比
激光雷达是一种采用非接触激光测距技术的扫描式传感器,其工作原理与一般的雷达系统类似,通过发射激光光束来探测目标,并通过搜集反射回来的光束来形成点云和获取数据,这些数据经光电处理后可生成为精确的三维立体图像。采用这项技术,可以准确的获取高精度的物理空间环境信息,测距精度可达厘米级,因此,该项技术成为汽