【摘要】：關(guān)聯(lián)成像,又稱為“鬼成像”或“量子成像”,是一種新奇的成像方式,能夠?qū)崿F(xiàn)非定域成像,近年來得到普遍關(guān)注和研究。目前對(duì)鬼成像的研究主要是在大氣中進(jìn)行的,由于空氣折射率比較小,所以對(duì)鬼成像質(zhì)量影響很小。折射率大的介質(zhì)有很多,常見的有光纖以及透明液體中的水。本文基于關(guān)聯(lián)成像基本理論,對(duì)均勻介質(zhì)中鬼成像的質(zhì)量進(jìn)行深入研究,具體內(nèi)容及創(chuàng)新點(diǎn)如下:1.基于經(jīng)典時(shí)間非相干非平穩(wěn)脈沖,建立光纖中時(shí)間鬼成像系統(tǒng)理論模型,研究光纖中時(shí)間鬼成像原理,通過推導(dǎo)出強(qiáng)度波動(dòng)關(guān)聯(lián)函數(shù),首次計(jì)算出光纖中時(shí)間鬼成像系統(tǒng)的點(diǎn)擴(kuò)散函數(shù)。經(jīng)過分析發(fā)現(xiàn),光纖中時(shí)間鬼成像系統(tǒng)質(zhì)量與光纖長度、群速度色散系數(shù)以及入射脈沖寬度之間存在著密切關(guān)系。為了定量判斷光纖中時(shí)間鬼成像系統(tǒng)質(zhì)量,給出相似度表達(dá)式,通過數(shù)值仿真結(jié)果可知,在光纖時(shí)間鬼成像系統(tǒng)中,光纖長度和群速度色散系數(shù)越大,入射脈沖有效寬度越小,成像質(zhì)量越差,從而驗(yàn)證我們的理論分析。2.以高斯形式完全空間非相干光作為光源,建立透明液體鬼成像系統(tǒng)理論模型,根據(jù)衍射理論,確定測(cè)試臂和參考臂脈沖響應(yīng)函數(shù),通過計(jì)算透明液體鬼成像系統(tǒng)的強(qiáng)度波動(dòng)關(guān)聯(lián)函數(shù),推導(dǎo)出點(diǎn)擴(kuò)散函數(shù)表達(dá)式,分析影響透明液體鬼成像系統(tǒng)噪聲的指標(biāo)。首先,當(dāng)透明液體為水時(shí),研究水深對(duì)透明液體鬼成像噪聲影響,根據(jù)仿真結(jié)果可知,隨著水深增大,透明液體鬼成像系統(tǒng)噪聲增大,分辨率變差,從而成像質(zhì)量變差;其次,研究介質(zhì)折射率對(duì)透明液體鬼成像噪聲影響,選擇空氣、水以及CS_2三種介質(zhì),根據(jù)仿真結(jié)果可知,隨著介質(zhì)折射率增大,透明液體鬼成像系統(tǒng)噪聲增加,分辨率降低,成像質(zhì)量變差;最后,研究物體位置對(duì)透明液體鬼成像噪聲影響,通過對(duì)比仿真結(jié)果可知,水深恒定,物體位于水的中間位置時(shí),透明液體鬼成像系統(tǒng)噪聲最大,這些結(jié)論對(duì)于水下鬼成像的進(jìn)一步研究提供了依據(jù)。
【圖文】：

Belinsky 等人首次對(duì)鬼成像做了理論研究，指出自發(fā)參量下經(jīng)歷一種獨(dú)特衍射形式，可以通過光子關(guān)聯(lián)得到這種衍射[5]。大學(xué)史硯華小組首次實(shí)驗(yàn)上實(shí)現(xiàn)了鬼成像和鬼衍射[6][7]，，他們也是自發(fā)參量下轉(zhuǎn)換形成的糾纏光子對(duì)，如圖 1.4 所示，光子成兩束，分別沿著測(cè)試臂和參考臂傳輸，測(cè)試臂包含一個(gè)凸透體位于凸透鏡后面，光子沿著物臂傳輸后被點(diǎn)探測(cè)器探測(cè)；另臂傳輸，然后被某一平面以符合計(jì)數(shù)方法探測(cè)到。實(shí)驗(yàn)過程滿參考臂成像透鏡距離與物臂上物體和成像透鏡之間滿足物像關(guān)究史上一次重大突破，為人們研究鬼成像翻開了新的一頁。

2.1 [76]光學(xué)系統(tǒng)成像被提出以來，研究學(xué)者們就發(fā)現(xiàn)在理論分析關(guān)聯(lián)成像看作各種不同強(qiáng)度不同相位光源的集合，也即可以將其看。該系統(tǒng)可能存在一個(gè)或者多個(gè)輸入，我們一般只考慮單況。其中，輸入和輸出在數(shù)學(xué)上一般叫做激勵(lì)和響應(yīng)。射入光學(xué)系統(tǒng)過程會(huì)按照一定規(guī)律傳播，此時(shí)一般可以用個(gè)傳播規(guī)律。
【學(xué)位授予單位】：湖南大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：O431.2

【參考文獻(xiàn)】

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1 項(xiàng)青;楊克成;于龍;夏珉;李微;郭文平;;反射式水下量子成像[J];光學(xué)學(xué)報(bào);2015年07期

2 李哲;鄧甲昊;周衛(wèi)平;;水下激光探測(cè)技術(shù)及其進(jìn)展[J];艦船電子工程;2008年12期

3 李源慧;鐘曉春;楊超;倪德超;謝劍鋒;楊舒卿;;水下激光目標(biāo)探測(cè)及其發(fā)展[J];光通信技術(shù);2008年06期

4 黃有為;金偉其;王霞;曹峰梅;王嶺雪;;凝視型水下激光成像后向散射光理論模型研究[J];光學(xué)學(xué)報(bào);2007年07期

5 孔捷;張保民;;激光水下成像技術(shù)及其進(jìn)展[J];光電子技術(shù);2006年02期

6 胡方明,王曉蕊,張建奇;光電圖像質(zhì)量客觀度量準(zhǔn)則的分析與比較[J];紅外技術(shù);2005年02期

7 李升才,金偉其,張建勇,王霞;光電成像系統(tǒng)性能參數(shù)MRC及其測(cè)量方法[J];紅外技術(shù);2004年06期

8 李麗,高稚允,王霞,郭新軍,金偉其;水下距離選通成像系統(tǒng)后向散射光的計(jì)算[J];北京理工大學(xué)學(xué)報(bào);2003年04期

9 孫傳東,陳良益,高立民,張建生,盧笛;水的光學(xué)特性及其對(duì)水下成像的影響[J];應(yīng)用光學(xué);2000年04期

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1 李東澤;雷達(dá)關(guān)聯(lián)成像技術(shù)研究[D];國防科學(xué)技術(shù)大學(xué);2014年

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2 姚銀萍;贗熱源關(guān)聯(lián)成像的理論和實(shí)驗(yàn)研究[D];中國科學(xué)院研究生院（西安光學(xué)精密機(jī)械研究所）;2013年

3 楊賀;反射物體的熱光高階關(guān)聯(lián)成像研究[D];南京郵電大學(xué);2013年

4 劉應(yīng)傳;熱光的高階關(guān)聯(lián)成像及其可見度研究[D];湖南師范大學(xué);2009年

5 盧川;關(guān)聯(lián)成像的理論與實(shí)驗(yàn)研究[D];國防科學(xué)技術(shù)大學(xué);2008年

本文編號(hào)：2594169