开题报告－－ 量子成像 泰伯效应.ppt

开题报告
070109118
徐勤前
目录
:



、研究方法或措施
,前期已开展工作


综述之题目背景
1830年泰伯发现当用单色平面波垂直照射一个周期性物体时,在物体后面周期性距离上出现物体的像,这种自成像效应是一种衍射成像,称为泰伯效应。
随着对泰伯效应的进一步研究,目前,泰伯效应已经在测量,光开光,光学编码,三维显示,光学阵列照明,光学微操纵,原子光学,无线通信等领域得到实际应用。
20世纪末期发展起来的新兴成像技术—量子成像技术为我们研究光学问题提供了新的途径和方法。因此,将量子光学成像技术用于泰伯效应的研究,为泰伯效应的研究提供了新的途径和方法。
因此,将量子光学成像技术用于泰伯效应的研究,为泰伯效应的研究提供了新的途径和方法。
综述之题目背景
最初,人们认为缠双光子“鬼”成像是非局域的量子现象,突破瑞利衍射极限等奇特性质,量子纠缠也被认为是关联成像的必备条件。
然而近几年热光关联成像方案的提出和实验验证使得纠缠光源不再必需。因为经典热光场也能实现这一过程。从经典统计光学入手,建立了热光场的数值模型,模拟符合热光特性的光场变化、光场传播、以及物体透射函数对热光场的调制,进而从光强度起伏的关联函数中,分别重现振幅型物体和纯相位型物体的傅里叶变换图像;通过与真实实验结果的对比,表明基于统计光学原理的该数值模型所预测的实验结果,与真实的实验结果完全一致。
这表明,基于统计光学的无透镜鬼成像亦可以实现。
综述之研究意义
量子鬼成像技术可以使用几乎任何光源———荧光灯泡、激光甚至太阳,能避免云、雾和烟等使常规成像技术无能为力的气象条件的干扰,从而获得更为清晰的图像。这就使得基于量子光学的鬼成像技术成为热点。若把此技术应用到军事上,可以大幅度提高我国的综合实力,应用到医疗上,也可以使中向前迈出坚实的一大步。
综述之国内外研究现状
:
国外:
鬼成像技术应用广泛,在军事方面,也许利用鬼成像传感器可以使直升机或无人机获得能评估投下的炸弹所造成的破坏程度的图像。陆军研究实验所的量子物理学家罗恩·迈耶斯说:“我认为,或者说我希望,若干年后,会出现这样的情景:一名军人使用一台量子鬼成像机,透过战场上的硝烟,辨清敌友。”在医学领域和搜救行动中,也能利用这种成像技术。即可以采用非相干x射线源,来实现以往只能利用相干X射线才能完成的、具有纳米分辨率的衍射成像。
综述之国内外研究现状
国内:
此技术的发展同样令人可喜,例如,应用时空关联成像技术超声检查正常胎儿心脏或检测复杂心脏畸形。在军事上,把鬼成像应用到雷达上成为各大高校研究的热点。中国科学院上海光学精密机械研究所量子光学重点实验室瞄准热光场强度关联成像技术在地球观测与导航技术领域中的应用,为量子成像技术的实用化奠定了良好的基础。
综述之量子成像国内外研究现状
传统成像
成像

量子成像
综述之量子成像国内外研究现状
量子成像概念:
又称“鬼成像”,简单来说,就是利用光源及探测光场的非经典量子特性获取图像信息,非常有趣的是,这种新的成像方式可以利用非相干光实现衍射成像,从而使得这种新的成像方式在医学和生命科学领域具有非常好的实际应用前景,即可以采用非相干X射线源,来实现以往只能利用相干X射线才能完成的、具有纳米分辨率的衍射成像。“量子成像”一词是在有了激光之后才提出来的,在此之前,也已从实验和理论上认识到光的量子性质,如黑体辐射、光电效应、康普顿效应等。它是以光子流为基本观点,以普朗克的能量子假设,爱因斯坦光子理论为基础的物理光学。它主要研究光场的量子统计性质以及光与物质相互作用的量子特征,所研究的范围包括各种光场的相干统计性质,物质与真空场的相互作用,压缩态光场的性质,光子动量的传递规律等。
综述之量子成像国内外研究现状
传统成像概念:
传统成像是以光的直线传播规律、独立传播性质以及光的反射和折射定律为基础的光学。它以光线的概念为基本观点,把组成物体的物点看作是几何点,把它所发出的光看作是无数几何光线的集合。并且认为光线是有能量的,光线的方向代表光能的传播方向。由于它撇开对光的本性的研究,只以光的直线传播为基础,故可采用数学中的几何方法,通过几何作图来研究,几何光学主要研究一般光学仪器(如透镜、棱镜、显微镜、望远镜、照相机等)的成像位置、成像范围、像的清晰程度、成像质量、消除像差等问题以及特种光学仪器(如摄像仪、测距仪等)的设计原理和设计方法。