一种基于光子轨道角动量调制的单光子测距背景噪声滤除方法及单光子测距装置

摘要

一种基于光子轨道角动量调制的单光子测距背景噪声滤除方法及单光子测距装置，涉及激光探测技术领域，目的是为了解决现有方法无法很好地消除单光子探测中的背景噪声的问题。本发明在发射端利用螺旋相位板将发射信号的轨道角动量调制到m阶，m>>1；在接收端，对接收信号的轨道角动量进行‑m阶的逆调制，利用孔径光阑滤除逆调制后的接收信号中的背景噪声。本发明利用了自然界中没有的高阶轨道角动量信号光子信号，对发射激光脉冲信号进行高阶轨道角动量调制，可以有效区别信号和背景噪声，实现噪声的完全滤除，去除背景噪声的干扰，有效的提高灵敏度和探测距离，实现千公里探测距离。而且该方法不需要额外的时间进行后处理，实时性好。