赝热光源关联成像及轨道角动量二阶关联性质研究

来源 :清华大学 | 被引量 : 1次 | 上传用户:whg_2001
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无透镜关联成像因为其深刻的物理意义以及潜在的应用前景引起了广泛的关注。在这种成像系统中,赝热光源被分束器分成两束,一束光经过自由空间被一个电荷耦合相机(Charge-coupled Device,CCD2)探测;另外一束光经过物体之后,被另外一个用作桶探测器的CCD1探测。基于这种成像系统,我们研究了强散射介质下的无透镜关联成像系统的抗干扰性质,通过把毛玻璃这种强散射介质放置在关联成像系统的不同光路,我们发现从物体到CCD1的光路具有最强的抗干扰特性,在静止的毛玻璃以及转动的毛玻璃的影响下都可以成像。但是如果毛玻璃出现在从光源到CCD2或者光源到物体时,无透镜关联成像系统不能很好的工作。并且,我们给出了这个现象的理论解释。纠缠光的二阶关联效应已经广泛的应用与遥感探测、物体识别以及成像领域。最近,基于赝热光强度涨落可以引起其轨道角动量的关联和角位置的关联。我们首先证明通过测量赝热光的经典轨道角动量关联,可以识别物体的振幅信息和相位信息。这是因为具有空间旋转对称性的物体会把自身的傅里叶成分加载在其数字螺旋谱上面,通过测量强度关联效应,就可以恢复物体的振幅信息和相位信息。我们的这项技术与经典的逐像素成像方式相比,具有压缩感知的特性,因为对于热光轨道角动量测量可以恢复像素数目远大于测量数目。这项技术的另外一个显著的优势在于不需要制备脆弱的纠缠态,而且可以工作在高光强与低光强两种状态之下。因为光的高阶关联具有抗干扰性质,我们的方案也具有一定的抗干扰能力。其次,基于赝热光的关联性质,我们提出并且实现了分布式角度双缝的干涉实验。赝热光经过分束器分成两束之后,把角度双缝分成两部分分别放置在两路光中。我们探测的实验结果与纠缠光源一致。虽然角度双缝分布在两路之中,但是,其仍然可以有干涉图像。这个方案可以应用在物体识别领域和光学测量领域。
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