基于參量下轉(zhuǎn)換效應(yīng)建立光輻射基準(zhǔn),是近年來高精度光輻射測量基準(zhǔn)的發(fā)展趨勢之一。它利用客觀物理效應(yīng)代替實物標(biāo)準(zhǔn)器,有利于提升基準(zhǔn)的可復(fù)現(xiàn)性和精度,降低實物標(biāo)準(zhǔn)器在傳遞過程中引入的累積誤差。從傳統(tǒng)的實物輻射基準(zhǔn)向量子輻射基準(zhǔn)的轉(zhuǎn)變,必須實現(xiàn)由光功率P計量向光子計數(shù)值N計量的轉(zhuǎn)變。實現(xiàn)這一過程需要解決兩個問題,即建立標(biāo)準(zhǔn)傳遞單光子探測器和制備按需發(fā)射的標(biāo)準(zhǔn)單光子源。建立標(biāo)準(zhǔn)傳遞單光子探測器的前提,是準(zhǔn)確測量單光子探測器的絕對量子效率。本文基于參量下轉(zhuǎn)換時間間隔法的理論基礎(chǔ),建立了單光子探測器的量子效率測量裝置,分析了死時間、后脈沖、符合丟失因子、計數(shù)損耗因子、濾光片帶寬匹配等因素對雙通道符合計數(shù)的影響。利用功率連續(xù)可調(diào)激光器產(chǎn)生的355nm的激光泵浦非線性BBO晶體,制備波長為603 nm和863 nm的相關(guān)光子對。開展了泵浦光與晶體的耦合優(yōu)化、信號光和空閑光的空間位置定位,以及背景輻射抑制技術(shù)研究,采用光譜分離和空間分離技術(shù)結(jié)合手段,實現(xiàn)了組合截止深度OD≥ 11的背景光抑制光路的設(shè)計,降低了殘留泵浦光對光子計數(shù)值和符合測量的影響。最終實現(xiàn)了信噪比優(yōu)于45:1,相關(guān)光子數(shù)率優(yōu)于107s-1... 

【文章來源】：中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)安徽省 211工程院校 985工程院校

【文章頁數(shù)】：131 頁

【學(xué)位級別】：博士

【部分圖文】：

圖１．１定量遙感部分應(yīng)用示意圖（ａ）氣候檢測；（ｂ）植被監(jiān)測；（ｃ）火山預(yù)警；（ｄ）爆炸探測??定麵感是在計龍技術(shù)支持下，基于遙離獲取的地娜射、碰或？＾電磁??

ＤＮ！?ＤＮ２??圖１．２基于線性響應(yīng)的遐感器癌射定標(biāo)過程示意圖??圖１．２是基于線性響應(yīng)假設(shè)的遙感器輻射定標(biāo)過程示意圖，Ｉ是遙感器的入瞳輻亮??度值，ＤＮ?（Ｄｉｇｉｔａｌ?Ｎｕｍｂｅｒ）是遙感器輸出的數(shù)字信號或者模擬信號值。／是由輻射定標(biāo)??所反演的輻亮度定標(biāo)系數(shù)，／〇是遙感器的暗噪聲所對應(yīng)的輻亮度值。通過比較遙感器輸??出ＺＷ值與輸入福射絕對值（輻亮度Ｌ、輻照度￡和輻射功率Ｐ等），最終建立輸出值??與輸入值對應(yīng)的函數(shù)關(guān)系［４Ｈ８］。??通過福射定標(biāo)，１）能夠保證空間遙感器從預(yù)研階段到在軌工作階段全過程的應(yīng)用精??度需求和技術(shù)指標(biāo)要求；２）含的多定量地校正空間遙感器在空間的衰變清況，并由此提高??遙感數(shù)據(jù)的精度和測量結(jié)果的真實性；３）能夠統(tǒng)一空間遙感器的輻射標(biāo)準(zhǔn)，使得不同時??空條件下獲得的遙感信息能夠相互比對、融合，規(guī)范空基測量數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)和質(zhì)量１??輻射定標(biāo)財?shù)募~推動著遙感技術(shù)的進(jìn)步

技術(shù)和低溫輻射計的發(fā)展，基于標(biāo)準(zhǔn)探測器的定標(biāo)方法比基于標(biāo)準(zhǔn)輻射源的方法具有更??短的傳遞鏈路和更高的定標(biāo)精度，基于標(biāo)準(zhǔn)探測器的定標(biāo)方法逐漸代替了基于標(biāo)準(zhǔn)輻射??源的定標(biāo)方法。其標(biāo)準(zhǔn)傳遞鏈如圖１．４［１６１。??不０．０Ｍ．０５％?低溫輻射計??確??｜?＿％?標(biāo)準(zhǔn)傳遞探測器??度??雲(yún)ｏ．ｍ次級黑體、標(biāo)準(zhǔn)燈、積分球、漫射板等??升??高〇．＃／？用戶級遙感光幢測量設(shè)備??圖１．４基于低溫轄射計的標(biāo)準(zhǔn)傳遞鏈??１．Ｕ剛定標(biāo)方法的局限性??基于標(biāo)準(zhǔn)輻射源和基于標(biāo)準(zhǔn)探測器的輻射定標(biāo)方法是目前光學(xué)遙感領(lǐng)域最為廣泛應(yīng)??用的兩種定標(biāo)方法�；跇�(biāo)準(zhǔn)探測器福射定標(biāo)方法具有精度高、穩(wěn)定性好、結(jié)構(gòu)緊湊、??低功耗、易于與工程接口等優(yōu)點，在現(xiàn)代定量化遙感中發(fā)揮了關(guān)鍵作用。從較長的一段??時間來看，這兩種定標(biāo)方法將相互依存。雖然上述兩種標(biāo)準(zhǔn)２０年來經(jīng)歷了多種形式的優(yōu)??３??

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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[8]Ⅰ類自發(fā)參量下轉(zhuǎn)換相關(guān)光子圓環(huán)的時間相關(guān)特性研究[J]. 劉巖,李健軍,高冬陽,翟文超,胡友勃,郭園園,夏茂鵬,鄭小兵.  物理學(xué)報. 2016(19)
[9]雙通道自校準(zhǔn)光譜輻射源光電探測效率的定標(biāo)[J]. 高冬陽,胡友勃,劉巖,郭園園,夏茂鵬,李健軍,鄭小兵.  光學(xué)學(xué)報. 2016(11)
[10]I類自發(fā)參量下轉(zhuǎn)換光譜圓環(huán)空間分布[J]. 高冬陽,胡友勃,劉巖,夏茂鵬,龐偉偉,李健軍,鄭小兵.  光子學(xué)報. 2016(03)

碩士論文
[1]常溫單光子源的制備與測試[D]. 張革.北京交通大學(xué) 2015
[2]量子通信中單光子源特性的研究[D]. 唐少杰.北京郵電大學(xué) 2011



本文編號：3509180