可用于激光雷达的量子光学技术

来源：激光技术杂志2021年第1期北京时间：

作者：徐强, 沈思, 谢修敏, 吴鹏, 周强, 邓光伟, 王浟, 宋海智

摘要：为了研究量子关联测量和Hong-Ou-Mandel干涉测量在激光雷达探测上的潜在应用，采用基于色散位移光纤制备关联双光子源的方法和全同光子的Hong-Ou-Mandel干涉原理，搭建了关联双光子产生平台和Hong-Ou-Mandel干涉平台，进行了理论分析和实验检测。结果表明，制备出的关联双光子源，其双光子产生率最高约8kHz，符合/偶然符合计数比最大值约为15，验证了双光子源的量子关联特性；测试了两路弱相干-单光子源的Hong-Ou-Mandel干涉，干涉可见度为0.41±0.01，若将一路光子信号作为激光雷达的回波信号，Hong-Ou-Mandel干涉测量可以将激光雷达的时间测量精度提升到0.95ps±0.03ps，对应空间分辨率为284.06μm±9.94μm。相关实验结果为后续研究不同体制的量子光学-激光雷达技术奠定了基础。

关键词：量子光学, 激光雷达, 关联双光子源, Hong-Ou-Mandel干涉