为何最具挑战性？

“决定激光雷达性能的最关键因素，是弱光电信号的探测能力。微弱大气后向散射信号的极限就是单光子。在其他用途的激光雷达中，只要数清楚大气后向散射信号中包含的光子个数就可以，其中测风激光雷达还需要探测单个光子的频率变化。”夏海云解释，这对雷达性能提出了严峻挑战。

传统观点认为，只能依靠提高出射激光功率或者增大望远镜面积来提高激光雷达探测信噪比，进而提升激光雷达性能。量子技术的出现，为激光雷达性能的提升提供了新的技术路径。

夏海云与张强合作，摒弃欧美增大激光能量和望远镜面积的传统思路，利用量子技术，从微观提升量子效率、降低探测噪声，从而实现激光雷达性能的提升。他们提出的高量子效率、全光纤集成的方案，最终开辟出了激光雷达发展的新方向——量子探测激光雷达。

“在我们的技术中，我们利用了1550nm波段的激光技术和室温下高灵敏度的量子探测技术，实现了可产业化、人眼安全的量子探测激光雷达系统。”据了解，目前国耀量子已经取得了一系列行业内领先成果——

他们率先提出量子探测激光雷达，实现了大气气溶胶（对电厂排污情况）的昼夜连续探测。该方法近来被德国宇航局和洪堡大学；法国科学院、巴黎一大和Thales（法国军火商）光电部；白俄罗斯国立大学；丹麦科技大学；英国埃克塞特大学等同行应用。

他们率先报道了全光纤集成的量子探测测风激光雷达，不仅简化了系统结构，还提高了系统稳定性和可靠性，并免于周期性校准。

他们率先提出超导双频测风激光雷达，实现了最高空间分辨率风场探测，可探测机场风切变。该工作被美国光学协会（OSA）、美国科学协会（AAAS）专题报道“最精简稳定，适合机载、星载运行”。

他们还率先提出超导偏振雷达，可对大气污染物种类进行区分。

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国耀量子的成立，正是为了推动量子探测激光雷达成果从实验室到产业化的跨越，推动量子探测激光雷达相关成果尽快服务社会与人民。

“硬核”团队的新挑战

国耀量子成立于2017年，总部位于上海自贸区，旗下设山东国耀量子雷达科技有限公司（生产基地）和合肥分部（研发基地）。

公司现有成员35人，其中博士18人，核心技术与成员均来自于中国科学技术大学。科研人员创业，乘上了国家创新创业政策的“东风”，也仍是一个不小的挑战。

所幸这个创业团队，技术实力足够“硬核”——核心成员曾先后负责和参与“墨子号”量子通讯卫星、量子通信京沪干线、国家重大军事任务等，拥有量子探测激光雷达的海陆空运行经验，曾获军队科技进步一等奖、日內瓦国际发明特等金奖。

这样的团队奠定了国耀量子雷达与生俱来的优势。

短短几年，国耀量子已经自主研制并生产出了基于量子（单光子）探测器的激光雷达，主要产品包括量子探测测风激光雷达、能见度仪、云高仪、扬尘监测雷达、PM2.5／PM10激光雷达测量仪。

由于量子技术、集成光电子技术、光通信技术在激光雷达中的应用，国耀量子研制的量子探测激光雷达，有着明显的优势——

采用的1550nm工作波长，在200nm—2000nm波段人眼安全曝光功率中最高，人眼安全系数最高，利于进行大范围城区推广；

研发了应用于激光雷达的高量子效率、低暗计数噪声的单光子探测器，探测效率高，利于实现远距离扫描；

采用周期极化铌酸锂波导、体布拉格光栅、带通滤光片综合噪声抑制技术，在透射带宽0.05nm时透过率88％，噪声抑制比高；

研发了全光纤光学器件，可实现系统全光纤链接，紧凑小巧，防振性能优越，尤其适合在机载、舰载、星载等特殊平台运行，且适合系统小型化、模块化的大批量生产，利于后期维护；

同时，其可实现全天时工作，可进行污染源的区域性定量测量等等。

总之，其不但具备时空分辨率高、探测灵敏度高、抗电磁干扰能力强等特点，还在系统小型化、高稳定性、智能化、高性价比等方面取得了革命性进步。

最重要的是，除了产品，国耀量子还可为用户提供系统、科学的解决方案，提供定制化的雷达生产，根据用户需求实现气象参数，如风、温、湿、密度等探测，以及环保参数，如PM2.5／PM10、能见度、大气污染成分、污染颗粒物偏振态等的探测，服务于环境保护、数字气象、航空安全、智慧城市、囯防安全等多个领域。