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北京师范大学学报（自然科学版） 2023年第6期59卷 934-943页

作者：门雪娇叶志远赵迹伦丁晨鑫赵鑫媛侯婉婷王海波熊俊北京师范大学物理学系应用光学北京市重点实验室北京100875

基于傅里叶变换的共轭对称性,通过操控光场的空间相位分布而产生一种新型的相敏对称热光,它具有空间对称位置振幅相同、相位反相关的特点.这种相敏对称热光自身依然体现出热光所具有的聚束效应(其关联系数的峰值为2),而在二阶干涉实验... 详细信息

基于傅里叶变换的共轭对称性,通过操控光场的空间相位分布而产生一种新型的相敏对称热光,它具有空间对称位置振幅相同、相位反相关的特点.这种相敏对称热光自身依然体现出热光所具有的聚束效应(其关联系数的峰值为2),而在二阶干涉实验中会产生反常的空间超聚束效应,其理论峰值为3.对比赝热光等其他光源,相敏对称热光的超聚束效应可以突破二阶干涉条纹的可见度上限,从原始的1/3提升至1/2.对上述特性我们进行了实验验证,揭示了相敏相干性和超聚束关联之间的紧密联系,利用这类光源可以提升基于强度关联测量的图像可见度,同时也提供了一种产生超聚束热光的新手段.

关键词：超聚束效应二阶干涉相敏相干性强度关联

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基于二阶干涉的声场定位系统设计与分析

基于二阶干涉的声场定位系统设计与分析

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作者：贾雯湖北工业大学

学位级别：硕士

声源被动定位技术是一门将声学,信号检测、数字信号处理、电子学等多技术领域相融合的新技术。其涉及了广泛而复杂的理论知识,需要多方面的先进技术才能取得好的研究成果,在军用和民用被广泛运用,有着极其重要的意义。本文提出了一种基... 详细信息

声源被动定位技术是一门将声学,信号检测、数字信号处理、电子学等多技术领域相融合的新技术。其涉及了广泛而复杂的理论知识,需要多方面的先进技术才能取得好的研究成果,在军用和民用被广泛运用,有着极其重要的意义。本文提出了一种基于声场二阶干涉的空间被动定位法,将已在光学理论中充分验证了的二阶干涉原理应用在声学中,实现了空气中对目标声源较为精确的定位;同时,围绕着声源被动定位系统的设计展开了研究,对影响系统定位性能的参数进行了具体分析。本文的主要研究内容如下:首先基于声场二阶干涉原理,提出声场二阶干涉定位法,并建立定位模型,通过相关函数的计算确认声源位置坐标,为后续的仿真与实验提供理论支撑。其次研究了接收到的声信号的处理方法:首先对接收到的声信号进行一系列的预处理,包括预滤波,预放大,加窗分帧,有效端点检测。然后根据二阶干涉定位模型,对声场二阶干涉原理进行仿真验证,并分析阵列结构参数（阵元间距,阵元空间分布形式,基阵间距）与声源参数（频率,信噪比,声源个数）对定位效果的影响。仿真结果表明:（1）二维平面阵列改善了一维直线阵只能在[0,180°]这一缺陷,实现对[0,360°]范围的全面定位。（2）阵元间距应在20-100cm范围内选择;一定范围内,基阵间距越大,可定位距离越远;阵元个数越多,定位效果越好,综合性能最优的阵列结构为不规则双五元阵。（3）声源信号为单频与混频时均可实现对声源的定位,频谱越宽,定位效果越好且可对双声源进行定位。信噪比为0dB时,仍可实现对声源点的定位。最后根据定位理论与仿真结果进行实验总体方案设计,进行不同参数下声源被动定位实验。实验结果与仿真结果一致:（1）双三元阵和双五元阵实现了在[0,360°]范围内对声源定位。不对称双五元阵可在基阵间距为7.5m,阵元间距100cm以内的参数条件下实现对71m远处声源的定位。（2）不对称双五元阵在声信号为混频与单频时也可对71m远的声源点定位,定位相对误差分别为1.4%,2.2%。信噪比减小一半可实现对52m远处声源的定位,相对误差为1.1%。本文基于声场二阶干涉定位原理设计了声源被动定位系统并分析了阵列结构与声源参数对系统的影响,为后续声源被动定位技术的研究奠定了基础。

关键词：被动定位高精度二阶干涉关联函数

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纠缠光场下色散对二阶关联函数影响的研究

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合肥工业大学学报（自然科学版） 2014年第11期37卷 1328-1331,1371页

作者：方晨黄鹏西北工业大学电子信息学院陕西西安710129 上海交通大学区域光纤通信网与新型光通信系统国家重点实验室上海200240

文章研究了双光子纠缠源在HOM干涉仪和HBT干涉仪2种不同的测量方式下,其二阶关联函数受色散的影响,并给出了相关公式。结果表明,HOM测量中二阶群速度色散被完全消除,色散介质的加入不会对其二阶关联函数造成影响,HBT测量会受到色散的影... 详细信息

文章研究了双光子纠缠源在HOM干涉仪和HBT干涉仪2种不同的测量方式下,其二阶关联函数受色散的影响,并给出了相关公式。结果表明,HOM测量中二阶群速度色散被完全消除,色散介质的加入不会对其二阶关联函数造成影响,HBT测量会受到色散的影响,发生二阶关联函数的展宽。

关键词：二阶关联符合计数群速度色散双光子纠缠二阶干涉

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单光子与原子基态激发的干涉

单光子与原子基态激发的干涉

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作者：任志强华东师范大学

学位级别：硕士

光通信相对于无线通讯等其他通讯手段来说,是一种非常具有优势的通信手段。光通信具有通信容量大,信号衰减小以及保密性好等无与伦比的优势。然而,与传统的光通信相比,量子通信最大的优势在于最具安全性。量子通讯作为一种新型的具有发... 详细信息

光通信相对于无线通讯等其他通讯手段来说,是一种非常具有优势的通信手段。光通信具有通信容量大,信号衰减小以及保密性好等无与伦比的优势。然而,与传统的光通信相比,量子通信最大的优势在于最具安全性。量子通讯作为一种新型的具有发展潜力的保密通讯方式,在国家安全等方面具有重要意义。在量子通讯中,单光子具有最低的光子数量且能量不能再分割,并且单光子可以加载偏振等信息,因此,在量子通讯中,单光子成为一种重要的通信载体。随着对各种非线性光学介质尤其是原子系综、量子点等新型单光子源平台的开发,单光子的制备和调控在近20年来得到了快速的发展。另一方面,对于单磁子的研究在凝聚态物理领域从不间断。至目前为止,对于磁子的研究依然是一个重要的课题。而原子自旋波在进行量子化处理后也可作为一种原子内部的准磁子。单光子与原子系综中的原子自旋波相互作用,其实就是单光子与原子系综中的基态和相干激发态之间的相互作用,对它的研究对实现有效的量子中继、量子存储器有重要的物理意义。本论文的工作主要研究的是单光子与单原子磁子在冷原子系综中的直接干涉。我们在冷原子系统形成的非厄米的光学分束器中,通过调节耦合光与探测光失谐或者耦合光与anti-Stokes光的失谐,实现了不同情况下光与原子自旋波的干涉。在利用相干光模拟单光子的实验中,我们实现了模拟单光子与单个原子自旋波的干涉,并且通过控制入射光的相对相位以及光学分数器的内禀相位,实现了对控制光学分束器输出端相对相位的控制,实现了从Hong-Ou-Mandel凹陷到凸起的调控。并且我们发现通过控制注入光的相对相位,HOM干涉达到了模拟的量子水平,这为进一步研究利用相位控制相干光水平的量子通信以及量子效应提供一种思路以及参考。在真正的单光子与单个原子自旋波的干涉实验中,利用磁光阱囚禁的两套冷原子系统,我们实现了真正的单光子与单个原子自旋波的干涉,发现了单光子与单个原子自旋波干涉,不仅存在聚束效应,还存在反聚束效应。这对单光子与单个磁子的研究有重要意义。

关键词：二阶干涉单光子与单个原子自旋波干涉聚束与反聚束效应

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