该方向由陶坤宇教授牵头，依托上海电机学院激光量子探测研究中心，面向空天探测、先进光电感知与高端装备状态监测需求，利用光子量子态以及激光与原子相互作用产生的量子态，研究突破标准噪声极限的超高灵敏探测方法，构建“量子态制备—场信息耦合—精密读出—系统标定—工程验证”的技术体系。
图1从量子场感知、精密标定到空间光电探测的研究链条
激光泵浦量子磁/电场探测 | 研究原子能级调控、激光泵浦、共振读出与噪声抑制方法，开展高灵敏度磁场、电场及其矢量信息测量；结合屏蔽环境、静动态矢量场源与标定技术，提高系统灵敏度、动态范围、稳定性和小型化水平。 |
空间激光通信与激光雷达 | 研究高精度捕获跟踪瞄准、目标测距测速、复合探测识别及高速IM/DD激光通信终端，面向空间交会对接、星间/星地通信和全周向态势感知，形成从光机电设计到系统验证的工程能力。 |
飞秒激光精密测量与微纳器件 | 研究飞秒激光高精度测量、微纳结构加工、光电器件与光谱检测，为量子探测中的光源、传感单元和读出链路提供器件支撑，推动量子精密测量向集成化、轻量化与应用化发展。 |
方向带头人陶坤宇教授曾任上海航天技术研究院副总研究师、802所副总工程师、八院激光探测中心主任和激光探测首席，长期从事激光量子探测、空间激光通信与激光雷达研究，具有从科学原理、关键部组件到空间任务系统的完整研发经验。其研究强调量子精密测量方法与航天光电工程的交叉融合，既关注弱场探测的灵敏度极限，也重视系统的实时性、可靠性和工程适配能力。
团队先后完成探月三期交会对接激光雷达研究和空间高精度跟瞄激光雷达研制，开展高速激光通信终端的开拓性研究，其中IM/DD通信终端达到国内先进水平并支撑星上任务；在飞秒激光高精度测量和超高灵敏磁探方面形成持续积累。近年围绕小型化轻量化激光共振高灵敏磁探、全周向态势感知激光雷达、高精度复合探测识别跟踪瞄准平台等开展项目研究，推动量子探测与先进光电感知技术的工程化。
中心面向量子精密测量与先进光电探测需求，建设超低剩磁屏蔽环境、静磁与动态磁场矢量标定条件以及光学、激光和信号处理实验平台，形成“基础机理—核心器件—测试标定—系统集成—场景验证”的协同能力。相关技术可服务空天探测、卫星通信与导航保障，也可拓展至工业检测、能源装备运维、高端装备状态感知等场景，为学校航空航天特色学科建设和产学研合作提供支撑。
图2技术积累、实验平台与典型应用基础
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图3团队成果
研究团队成员：杨俊杰、许田、曹永胜、冯岩
陶坤宇 曾任上海航天技术研究院副总研究师、802所副总工程师、八院激光探测中心主任。 长期从事激光量子探测技术、空间激光通信与激光雷达研究。主持并组织完成探月三期交会对接激光雷达与空间高精度跟瞄激光雷达研制；推进高速激光通信终端开拓性研究 | |
杨俊杰 上海电机学院副校长。 研究方向涵盖智能电网、电力通信、智能控制与能源调度优化。入选上海市晨光计划、青年科技启明星计划、曙光计划，获上海市人才发展资金与上海市青年五四奖章。主持国家自然科学基金及企业横向项目20余项，在电力系统优化和无线传感网络诊断方面形成持续成果。 |
许田 研究方向为多功能光电器件、光谱检测芯片与波导光学系统。主持多项国家及省部级项目，围绕钙钛矿光电器件、SERS芯片、液芯金属包层波导等方向开展系统研究，在国际期刊发表SCI论文30余篇。近年在Applied Physics Letters、Applied Optics等期刊持续发表成果，兼具基础研究与工程应用转化能力。 |
曹永胜 主要从事陆空协同新型电力系统"电-算-碳-交通"耦合优化调度研究，包括多物理场动态耦合机理与建模、算力赋能的数据驱动分布鲁棒优化与决策、基于虚拟电厂的陆空资源与灵活算力协同调度等。 |
冯岩 主要从事量子信息数据后处理研究。近年来主持1项国家自然科学基金青年科学基金、2项中央高校基本科研基金，参与国家自然科学基金、上海市重大专项及国家重大专项项目，在国内外期刊发表多篇SCI论文，研究方向聚焦量子通信算法与系统性能提升。 |
代表性平台与成果：激光泵浦量子磁/电场探测平台、超低剩磁屏蔽实验环境、磁场标定平台、空间高精度跟瞄激光雷达及高速激光通信终端等。