一种量子成像系统技术方案

本发明专利技术提供一种量子成像系统，系统包括：激光器，提供初始泵浦光源；NOON模块，用于将初始泵浦光源转换N个处于NOON态的光子；成像模块，NOON态的光子在经过待成像物体后由成像模块接收成像模块检测N个光子的位置；处理模块，根据N个光子的位置，采用光学质心测量方法，计算N光子质心位置，并在N光子质心位置对图像进行编码，进行重复自卷积后得到质心点扩散函数；根据质心点扩散函数的宽度定义图像分辨率，并通过b(ρ)＝δ

【技术实现步骤摘要】
一种量子成像系统


[0001]本专利技术属于量子成像设计
，具体涉及到一种量子成像系统。

技术介绍

[0002]现代科学技术中的许多关键技术，从精确位置传感到高分辨率成像到纳米光刻，都依赖于光创建和检测可能的最佳空间干涉条纹。通常，所有这些测量都面临与“衍射极限”相关的基本势垒，该极限由光的波长决定的，而量子纠缠可以通过使空间干涉条纹更尖锐(这一结果被称为超分辨率)来超越这一极限。
[0003]N光子纠缠“N00N”态可以显示比经典光精细N倍的N光子干涉图样。然而，N00N态存在一个弱点：所有N个光子到达同一位置的概率，因此检测效率随N的增加呈指数下降，这使得其优势备受争议。

技术实现思路

[0004]有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种量子成像系统，提高了物体成像的分辨率。
[0005]为实现上述目的，本专利技术提供了一种量子成像系统，该系统包括：
[0006]激光器，提供初始泵浦光源；
[0007]NOON模块，用于将初始泵浦光源转换N个处于NOON态的光子；/>[0008]成像本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种量子成像系统，其特征在于，所述系统包括：激光器，提供初始泵浦光源；NOON模块，用于将所述初始泵浦光源转换N个处于NOON态的光子；成像模块，NOON态的光子在经过待成像物体后由所述成像模块接收，所述成像模块检测N个光子的位置；处理模块，根据所述N个光子的位置，采用光学质心测量方法，计算N光子质心位置，并在所述N光子质心位置对图像进行编码，进行重复自卷积后得到质心点扩散函数；根据质心点扩散函数的宽度定义图像分辨率，获得最佳图像。2.根据权利要求1所述的量子成像系统，其特征在于，采用所述光学质心测量方法计算所述N光子质心位置包括以下步骤：S101、定义质心位置，所述质心位置表示为：式中，N表示光子数量，ρ
k
表示第k个光子的横向位置坐标；S102、在所述N光子质心位置对图像进行编码，计算N光子探测概率密度，所述N光子探测概率密度表示为：式中，H
(N)
(ρ1,
…
,ρ
N
)表示N光子探测概率密度，A(*)表示透射孔径函数，b(*)表示点扩散函数，X
′
表示像的质心位置，m表示放大倍数，ρ
′
N
表示第N个光子的像的横向位置坐标，ρ
N
表示第N个光子的横向位置坐标；S103、进行重复自卷积后得到质心点扩散函数。3.根据权利要求2所述的量子成像系统，其特征在于，所述质心点扩散函数表示为：式中，H(X)表示质心点扩散函数，N表示光子数，b(NX)表示点扩散函数。4.根据权利要求1所述的量子成像系统，其特征在于，所述NOON模块包括：光学倍频晶体，用于激光倍频；分光单元，用于接收倍频后的激光，并将倍频后的激光分离为两路；其中，第一路激光依次经过可变衰减器、第一半波片，并利用反射镜...

【专利技术属性】
技术研发人员：张黄杰，郝然，陈晨远，占春莲，金尚忠，张鹏举，费丰，庄新港，
申请(专利权)人：中国计量大学，
类型：发明
国别省市：