基于弱测量的相位传感系统及方法
知识产权简介
本发明提供了一种宽动态范围的弱测量相位实时估计方法。该方法可以分为三个步骤。步骤1：搭建宽动态范围的量子弱测量系统相位传感系统。步骤2：将相位信号引入宽动态范围的量子弱测量系统相位传感系统。步骤3：对探测的光强进行处理，实现待测相位信号的恢复，可以分为两个子步骤。本发明还提供了一种宽动态范围的弱测量相位实时估计系统包括：前选择模块、相位传感模块、后选择模块、光强探测模块和数据处理模块。本发明无需采用自适应策略，就可以实现高灵敏度宽动态范围的相位的实时估计，进一步拓展了量子弱测量技术的应用前景。
转化前景
自2008年在实验中利用弱测量方法观测到了光子的自旋霍尔效应开始，弱测量方法因其能够放大信号在量子传感领域获得了广泛地关注，研究者们陆续实现了光学时延、光学相位、声场、温度、磁场等物理量的传感。在这些应用场景中，其技术原理本质上可归结为基于弱测量理论的相位估计方法。将基于弱测量理论的相位估计方法应用于实际场景，需要考虑两个方面。一方面是探测信号的频率，另一方面是探测信号的幅值。针对于此问题，专利CN115310044A和CN115900780A提出了两种基于光强探测的弱测量自适应估计系统，专利CN 119334479 A提出了一种全相位范围的弱测量自适应估计系统。然而在实际应用中，采用自适应策略所需要的控制设备和控制精度会被场景所限制，宽动态范围的有效性难以发挥。