[发明专利]一种基于高阶关联光场的关联成像装置及其控制方法

说明书

本发明属于量子通信技术领域，尤其涉及一种基于高阶关联光场的关联成像装置及其控制方法，所述基于高阶关联光场的关联成像装置包括沿光路传播方向布置的关联光子源模块、光子束放大模块、成像扫描模块以及光子探测模块；所述关联光子源模块用于产生关联光子源；所述光子束放大模块用于放大所述关联光子源模块产生的光源；所述成像扫描模块用于将参考光路中反射镜前的物体在扫描光路扫描出来，所述成像扫描模块的输出光路分为两路；所述光子探测模块用于接收来自所述成像扫描模块的光，用于符合测量计数。本发明利用双光子复合探测恢复待测物体空间信息，实现了探测和成像的分离，具有非定域性、抗干扰能力强等特点，具有广泛应用前景。

技术领域

本发明属于量子通信技术领域，尤其涉及一种基于高阶关联光场的关联成像装置及其控制方法。

背景技术

光学成像应用于生产生活的方方面面。传统光学成像是利用光场的一阶关联获取物体信息，具体应用如显微镜、望远镜等。随着量子物理的发展，量子物理与成像技术的结合催生了一个交叉学科，即量子成像，又称为关联成像。关联成像是利用光场的高阶关联来获取物体的空间或者位置信息。

关联成像将关联光源分成两路，等探测物体置于其中一路，而像在另一路获得。用于实现成像的光子本身并没有接触到等探测物体，属于离物成像方式。

在实现过程中，现有关联成像光路较为复杂，装置体积大，需要改进。

发明内容

本发明实施例的目的在于提供一种基于高阶关联光场的关联成像装置，旨在解决现有关联成像光路复杂，装置体积大的问题。

本发明实施例是这样实现的，一种基于高阶关联光场的关联成像装置，所述基于高阶关联光场的关联成像装置包括沿光路传播方向布置的关联光子源模块、光子束放大模块、成像扫描模块以及光子探测模块；

所述关联光子源模块用于产生关联光子源；

所述光子束放大模块用于放大所述关联光子源模块产生的光源；

所述成像扫描模块用于将参考光路中反射镜前的物体在扫描光路扫描出来，所述成像扫描模块的光路分为两路，一路进入所述成像扫描模块的扫描光路，另一路进入成像扫描模块的参考光路；

所述光子探测模块包括两个接收端，用于接收来自所述成像扫描模块的光，所述光子探测模块用于符合测量计数。

本发明实施例的另一目的在于提供一种基于高阶关联光场的关联成像装置的控制方法，应用于本发明实施例所述的基于高阶关联光场的关联成像装置，所述基于高阶关联光场的关联成像装置的控制方法包括以下步骤：

启动关联光子源模块并调整，联合转动第一四分之一波片和第一半波片的长轴角度，使输出相位和光强稳定的水平偏振激光；调节第一透镜和第一透镜的位置使输入非线性晶体的光为缩小的、准直的激光；

调节第三透镜和第四透镜的位置，使非线性晶体位于第三透镜的焦点上，第三透镜和第四透镜间距为2倍焦距，扩束镜前镜和第四透镜间距为两焦距之和；

调节第三偏振分束器和反射镜位置，使第三偏振分束器与反射镜相距设定值，调节第二四分之一波片的长轴角度，使输出反射的水平偏振光达到最大；

调节第五透镜的位置，使焦点位于第一多模光纤处；调节多模光纤的位置及角度来收集并耦合进单光子探测器，同时另一路由关联光子源模块中的水平偏振光子作为扫描单光子也被收集并耦合至另一单光子探测器，然后两路光子产生的信号到达符合计数器进行符合测量计数。

本发明实施例提供的基于高阶关联光场的关联成像装置利用双光子复合探测恢复待测物体空间信息，实现了探测和成像的分离，是一种非定域的成像方式，即离物成像。本发明光路简洁方便，关联光子对制备效率高，同时具有体积小，重量轻，易于移动的优点，相比于其它关联成像装置更容易应用到实际生活中，对于量子关联成像领域有重要意义。

附图说明