【摘 要】
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随着传统技术测量灵敏度的不断提高,在未来复杂电磁环境下,雷达探测技术面临探测灵敏度受量子噪声限制以及易被杂波背景噪声干扰等难题,对环境态势感知提出了严峻的挑战。复杂的电磁环境要求雷达系统具有极强的抗干扰能力与抗杂波能力,以提升雷达的探测性能。传统雷达容易受背景噪声和损耗的影响,限制了雷达探测目标和环境感知的性能。量子雷达是一种在经典雷达的框架中引入量子技术的新型雷达探测技术,利用与经典电磁学不同的
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随着传统技术测量灵敏度的不断提高,在未来复杂电磁环境下,雷达探测技术面临探测灵敏度受量子噪声限制以及易被杂波背景噪声干扰等难题,对环境态势感知提出了严峻的挑战。复杂的电磁环境要求雷达系统具有极强的抗干扰能力与抗杂波能力,以提升雷达的探测性能。传统雷达容易受背景噪声和损耗的影响,限制了雷达探测目标和环境感知的性能。量子雷达是一种在经典雷达的框架中引入量子技术的新型雷达探测技术,利用与经典电磁学不同的量子特性来提升雷达的性能。根据引入量子手段的方式不同,现在的量子激光雷达可分为三类。第一类是干涉型量子激光雷达,它是基于马赫-曾德尔干涉仪的原理;第二类是接收端量子增强型量子激光雷达;第三类量子激光雷达为量子照明型激光雷达。量子照明在2008年由Seth Lloyd首次提出,原理是将纠缠光束的一半(信号光)发送到目标区域进行探测,而将另一半(闲置光)保留下来,用于对返回信号的相敏联合测量。由于纠缠光子对之间有较强的关联作用,即使处于较高的环境损耗之下,依然能够保持其较高的关联特性,因此量子照明手段在高损耗和高的背景噪声的情况下,依然能够有效的检测目标。两个单模压缩态通过位相关联耦合可制备得到纠缠态光场,压缩态光场是量子光学研究中的一种重要量子资源。在压缩态的两个正交分量中,有一个分量的标准方差低于量子噪声极限。因此,在光学精密测量中,用压缩态光场噪声小于散粒噪声基准的正交分量进行测量,可以使探测灵敏度超越量子噪声极限。光学参量振荡技术是产生强压缩度压缩态光场最有效的方法之一。基于分离变量纠缠态光场的量子照明已取得了重要进展,然而连续变量量子照明雷达还在进一步研究中。本文主要对连续变量量子照明中的量子光源进行研究,主要创新点如下:1.介绍了光学谐振腔的定义和类型,对比分析了欠耦合、阻抗匹配和过耦合三种光学谐振腔的能量传输特性、传输函数、噪声传递的频谱特性。证明了光学谐振腔有功率分束、频率滤波、噪声转换等特性,为量子噪声的分析与操控等应用研究提供了基础,将推动精密测量领域的发展。2.给出了简并单、双共振OPO的具体结构,理论分析了它们的阈值、线宽和压缩带宽与腔输出耦合镜透射率的关系,并在实验上得到验证。压缩带宽与OPO腔的线宽有关,可以通过增加输出镜的透射率来增大线宽,从而使压缩带宽增大。另外,增大输出镜的透射率能获得大的逃逸效率,可以获得高压缩度的光场。对比了两种腔型在制备宽频带压缩态光场中的优缺点。与单共振OPO相比,双共振OPO的阈值低,锁定稳定性高,更容易制备宽频带压缩态光场。3.简述了量子照明的原理与优势,提出了连续变量量子照明的探测方案,将压缩态光场应用到量子照明的实验研究中。
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趋化现象是细胞对化学物质的一种定向迁移策略.而这种与生俱来的能力使得生物在生存时学会趋利避害,适应环境.由此可见对趋化现象的深入研究具有非常重大的理论意义与实际价值.本文主要通过解的先验估计、常微分方程的比较原理、构造自由能量等方法研究以下带广义Logistic项的趋化系统(?)的解的全局存在性以及解的长时间行为.第一章,绪论.主要介绍趋化现象的研究背景以及研究现状,并最终引出该篇论文的主要研究内
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精密测量物理是物理学与计量学、信息科学以及各学科内部不同方向交叉、融合发展的前沿领域学科。它提供了新的测试手段和研究方法,揭示了一些新的物理现象及其规律,推动着新的精密测量器件、测量系统和测量概念的产生及学科前沿的发展。利用经典手段测量,其只能达到经典极限或称为标准量子极限精度。为了提高测量的精度和灵敏度,人们将目光投向了非经典光场,利用光场的压缩、量子纠缠等非经典特性,使得测量精度和灵敏度能超越
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