● 摘要
最初的鬼成像是使用纠缠光源实现的,可以达到100%的对比度,在随后的研究中,人们发现不具有纠缠特性的非相干光源(热光源)同样可以实现鬼成像,由于热光源在实际生活中更容易获得,更具有实用价值,吸引了人们的广泛关注,但是热光鬼成像的对比度仅为33.3%左右,人们提出了多种方案来提高热光鬼成像的对比度。
但是目前对于提高热光鬼成像对比度的研究方案选用的物体多为振幅型物体,对相位型物体的研究并不多。但实际生活中,相位型物体占有很大一部分比例,基于此,本课题的开展具有一定的现实意义,本论文研究了强度波动对纯相位物体鬼成像对比度的影响,研究了纯相位物体鬼成像的理论模型和强度波动的理论模型,在理论模型的基础上研究了强度波动对纯相位物体鬼成像对比度的影响。并搭建了鬼成像实验平台进行验证。
论文主要开展了以下几方面的工作:
1、回顾了关联成像的发展历史和现状,介绍了几种典型线性光学系统的脉冲响应函数及其级联性质,对光场的一阶相干性和二阶相干性进行了深入研究,其中光场的二阶相干性(强度关联)是广义热光鬼成像(关联成像)的理论基础。
2、深入研究了热光鬼成像(关联成像)的两种类型:一种是热光鬼衍射成像,另一种是热光鬼成像。分别研究了强度波动对振幅型物体,相位型物体鬼衍射成像对比度的影响,得到了强度波动对相位型物体鬼衍射成像对比度的影响和对振幅型物体鬼衍射成像对比度的影响一致的结论:强度波动的增大会提高关联成像的对比度,同时也会使关联成像对比度的稳定性下降。
3、实验验证了赝热光的空间分布性质和时间分布性质以及赝热光的强度关联性,并验证了强度波动对热光关联成像的两种类型:热光鬼成像和热光鬼衍射成像对比度的影响,得到的实验结果与理论分析一致,并通过增大采样次数,提高了鬼成像对比度的稳定性。