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基于量子纠缠光源的量子成像技术的研究进展
1
作者 谢良波 嵇长银 +3 位作者 周牧 王勇 曹静阳 胡钟尹 《激光杂志》 CAS 北大核心 2021年第10期1-9,共9页
高分辨光学成像技术是国防军事、医疗等领域的重要研究方向。经典光学成像分辨率受到散粒噪声极限的限制无法进一步提高,并且成像光路易受周围环境的影响,导致成像质量急速下降。随着量子信息技术的发展,量子成像以其非定域性、抗干扰... 高分辨光学成像技术是国防军事、医疗等领域的重要研究方向。经典光学成像分辨率受到散粒噪声极限的限制无法进一步提高,并且成像光路易受周围环境的影响,导致成像质量急速下降。随着量子信息技术的发展,量子成像以其非定域性、抗干扰能力强等优点受到广泛关注。首先介绍了量子成像的基本原理、系统组成与性能特点;然后,对基于纠缠光源的量子成像技术的研究概况进行了综述。主要介绍了利用自发参量下转换(SPDC)过程,制备量子纠缠光源的相位匹配、准相位匹配两种技术;重点分析和讨论了基于纠缠光源的量子成像技术,从较慢的机械扫描式演变到基于液晶空间光调制器(LCSLM)的快速扫描式的过程;并结合量子成像的发展历程,对其未来应用趋势进行了展望,指出高清、三维、彩色、实时量子成像技术是未来特别值得关注的发展方向。 展开更多
关键词 量子成像 纠缠光源 空间光调制器 自发参量下转换 非定域性
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基于符合计数滤波优化的光量子成像方法 被引量：1
2
作者 周牧 嵇长银 +2 位作者 谢良波 曹静阳 聂伟 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2023年第6期2089-2097,共9页
量子成像(QI)具有抗侦察、抗干扰和高分辨力等特性,是量子光学领域重要的研究方向。为了解决实际量子成像过程中因环境光引起符合计数值异常所导致成像质量下降的问题,该文提出一种基于符合计数滤波优化的光量子成像方法。首先,对原始... 量子成像(QI)具有抗侦察、抗干扰和高分辨力等特性,是量子光学领域重要的研究方向。为了解决实际量子成像过程中因环境光引起符合计数值异常所导致成像质量下降的问题,该文提出一种基于符合计数滤波优化的光量子成像方法。首先,对原始的符合计数值进行3层离散小波变换(DWT)得到相应的小波系数;然后,对小波系数中的高频成分进行高斯滤波去噪,并通过小波逆变换得到去噪后的符合计数值;最后,基于该符合计数值,利用线性映射方法实现对目标的量子成像。该文通过仿真分析了图像像素数、单像素曝光时间和符合门宽值对成像结果的影响,并搭建了实际的量子成像光路来验证仿真结果的有效性。 展开更多
关键词 量子成像 符合计数 小波变换 高斯滤波 数字微镜器件
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基于压缩感知的快速纠缠光量子成像方法
3
作者 周牧 胡钟尹 +1 位作者 王勇 曹静阳 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第9期135-143,共9页
纠缠光量子成像效率主要受数字微镜器件(DMD)采样时间开销的影响,现有的DMD采样方式是对所有像素点进行逐点扫描,从而导致成像效率较低。针对这一问题,利用纠缠光的时间和空间关联特性,通过压缩感知算法对参考光进行稀疏采样,同时利用... 纠缠光量子成像效率主要受数字微镜器件(DMD)采样时间开销的影响,现有的DMD采样方式是对所有像素点进行逐点扫描,从而导致成像效率较低。针对这一问题,利用纠缠光的时间和空间关联特性,通过压缩感知算法对参考光进行稀疏采样,同时利用正交匹配追踪算法(OMP)从符合计数结果中得到目标图像。此外,还分析了不同捆绑像素数、DMD采样分块大小和图像稀疏度对成像质量和效率的影响,并通过搭建实际的纠缠光量子成像系统验证了所提方法的有效性。 展开更多
关键词 量子成像 纠缠光 符合计数 压缩感知 正交匹配追踪算法
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基于双步符合计数的纠缠光量子成像方法
4
作者 周牧 嵇长银 +1 位作者 王勇 曹静阳 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第20期270-280,共11页
为了提高纠缠光量子成像效率,本文采用双步符合计数法快速获取目标成像信息,降低纠缠光量子成像的时间开销。首先,利用透镜和波片组合对激光器产生的泵浦光进行调制,提高周期极化磷酸氧钛钾(PPKTP)晶体自发参量下转换的效率;然后,通过... 为了提高纠缠光量子成像效率,本文采用双步符合计数法快速获取目标成像信息,降低纠缠光量子成像的时间开销。首先,利用透镜和波片组合对激光器产生的泵浦光进行调制,提高周期极化磷酸氧钛钾(PPKTP)晶体自发参量下转换的效率;然后,通过数字微镜器件(DMD)选取测距区域,构造单光子时间脉冲序列差值;其次,利用该差值完成局部符合计数以得到信号和参考光路的延时差;再次,通过控制DMD选取成像区域,对单光子时间脉冲序列进行修正,并利用修正后的序列完成全局符合计数;最后,将符合计数值与灰度值进行映射,得到目标的量子图像。此外,通过与经典量子成像结果相比较,分析了目标距离、测距区域大小和单像素曝光时间对成像结果的影响,同时搭建了实际的量子成像光路以验证本文方法的有效性。 展开更多
关键词 量子纠缠 量子成像 符合计数 数字微镜器件 成像效率
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