关联成像技术及其应用

关联成像技术及其应用
一、来自百度文库典成像
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经典成像最初被看为一种几何光学成像，它是先于光的电磁波理论发 展起来的。物平面和像平面的点对点的成像方式可以用几何光学的理 论解释，即光源可以看作是由许多束光线组成的，经典成像是这些光 线经过不同路径传播相干叠加的结果。
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经典成像是对物体的一阶光强分布测量，探测器需要对准 成像物体，它的成像受瑞利衍射极限的限制和周围环境的 影响，假如在云雾遮蔽的天气我们使用传统的探测器则很 难获取物体的图像，因此，经典成像的种种弊端催生一种 新的成像方式的诞生，以弥补其经典成像的不足。
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激光光斑直径为2mm，波长为351.1nm的氩离子激光器泵浦II型的BBO晶体， 产生一对正交偏振 的光子对，光子对从晶体出射是共线的，并且满足，波长 都是702.2nm，称为信号光和闲置光，经过偏振分束片后，光路分为两路， 其中信号光经过透镜照射到物体上，被探测器收集（位于焦距为25mm的透镜 焦点上，实现桶探测），闲置光经过一段距离的自由传播后被探测器进行空 间逐点扫描探测，两路探测器连接到符合线路经过符合测量，通过记录以闲 置光光纤探头位置为变量的符合计数率，最终获得物体的图像。尽管信号光 和闲置光单路的符合计数率为常数，也就是说对任何单路光强度的测量均不 能得到有关物体的信息，但是将两路探测器连接到符合线路进行符合测量， 得到了物体的空间分布信息。
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实验模拟
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由于符合测量中的空间分辨部分是在没有物体的参考光路 中进行的，而对有物体的信号光路只执行桶探测，这些性 质难以由传统的光学成像理论解释，因此被称为“鬼”成像 。鬼成像是通过多光子的符合测量或光电流的关联测量获 取物体图像信息的新型成像方式。它不同于经典成像 。 经 典成像是探测光场的一阶关联，利用探测器直接记录光强 和相位分布信息；鬼成像是对光场强度的二阶关联或者高 阶关联进行测量，需要两个或者多个探测器测量，对准物 体的探测器不做空间分辨，实现分辨的探测器可以与物体 分离，使得人们在两个独立空间传递其中一个空间物体的 信息成为可能。
二、鬼成像
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鬼成像的研究背景：
20世纪以来，量子力学 如雨后春笋般蓬勃发展起来，随 着研究的深入，量子计算，量子通信，量子密码术，量子 隐形传态，量子成像等分支领域开始出现，其中的量子成 像以关联成像为代表，它是一种不同于经典成像的新型的 成像方式。 相比于传统的经典成像是基于光场的强度分布的测量，关 联成像是基于光场强度的关联测量 ， 其奇特之处在于成像 的“非定域性”，即如果把物体放在一个光路上，通过符合 测量，可以使物体的像呈现在另一个光路上。而在经典成 像中，物体和它的像只能出现在同一个光路中。
优点
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如果遇到恶劣环境，经典成像的光 场就会受到扰乱，探测器不能获取 物体的图像，但是鬼成像，由于其 对准物体光场的探测器不做空间分 辨，因此即使遇到扰乱，经过符合 也能获得物体的图像。 所 以 鬼成像 的抗干扰能力得到许多量子物理学 家的青睐。
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经典热光鬼成像＆计算鬼成像
thx !
应用物理21班 许达