主动关联马赫-曾德尔干涉仪中多参数相位估值的极限

基于量子费歇尔信息和量子费希尔信息矩阵理论,研究了三端口输入的主动关联马赫-曾德尔(Mach-Zehnder,MZ)干涉仪在两种不同输入态下的相位估值极限.研究结果得到,在单个端口输入任意光场的情况下,利用相位平均和量子费歇尔信息矩阵理论消除了输入光场的涨落对相位估值极限的影响;而在双端口输入相干态的情况下,无法消除光场涨落对估值极限的影响,且相位估值极限依赖于输入的双相干光的初始相位.

光和原子关联与量子计量

物理量的测量与单位标准的统一推动了计量学的发展.量子力学的建立,激光技术的发明以及原子与分子物理学的发展,在原理与技术上进一步刷新了计量学的研究内涵,特别是激光干涉与原子频标技术的发展,引起了计量学革命性的飞跃.基于激光干涉的引力波测量、激光陀螺仪,基于原子干涉的原子钟、原子陀螺仪等精密测量技术相继诞生,一个以量子物理为基础,探索与开拓物理量精密测量方法与技术的新的科学分支——量子计量学(Quantum Metrology)已然兴起.干涉是计量学中最常用的相位测量方法.量子干涉技术,其相位测量精度能够突破标准量子极限的限制,是量子计量学与量子测量技术的核心研究内容.本文重点介绍近几年我们在量子干涉方面所取得的新开拓与新发展,主要内容包括基于原子系综中四波混频过程的SU(1,1)型光量子关联干涉仪和基于原子系综中拉曼散射过程的光-原子混合干涉仪.

基于Sagnac干涉仪的二阶关联光学相关识别

本文从理论和实验上对基于Sagnac干涉仪的关联光学相关识别进行了分析和验证。本文使用赝热光源照射在Sagnac干涉仪中测得的强度分布,运用关联干涉算法,再对计算结果进行傅里叶变换得到相关输出结果。在实验中,通过一级亮斑测得物体偏离光轴的距离为387μm和486.5μm,并能测出物体横向位移的变化量为97.5μm,与物体实际的横向位移量相差2.5μm,测量误差较小。本文通过观察相关输出的一级亮斑实现高精度的百微米量级的光学相关识别﹐拓宽了光学相关识别的应用领域。