热光的近场和远场关联

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1、热光的近场和远场关联摘要本文主要从大家普遍认为的量子纠缠是双光子成像的必要条件开始探讨，后来有大量的结果表明关联成像也可以通过非相干热光源产生。由上述现象出发，本文首先概述掌握脉冲响应函数描述光学系统的方法，随后需设计研究方案和技术路线。本文从理论上主要研究量子纠缠光源和热光源的近场和远场关联性质的异同点，旨在加深对量子纠缠关联和热光关联的理解，以及有助于理解鬼成像、鬼干涉和亚波长干涉的物理本质。需要通过研究热光的近场和远场关联，类比量子纠缠情况，理论上推算可以得到一个表征热光的位置关联（近场关联）和横向波矢关联（动量

2、关联、远场关联）的不等式，并且通过实验来验证这个不等式的成立。关键词：近场和远场关联；量子纠缠光源；热光源；位置关联；横向波矢关联StudyofnearfieldandfarfieldcorrelationsofthermallightABSTRACTThereisacommonunderstandingthatquantumentanglementisessentialintwo-photonimaging.Thenthistheorywaschallengedbymanyexperiments,whichalsoc

3、anmimicquantumentangledlightinperformingtwo-photonimagingbyusingthethermallight.Fromtheabove,thispaperfirstlysurveysthewayofmasteringtheimpulseresponsefunctiontodescribeopticalsystem.Afterthat,weneedtodesignthestudyprogramandthetechnicalroute.Thispapermainlystud

4、ythesameanddifferentpointsofcorrelationinbothnearfieldandfarfieldusingaquantumentangledsourceandthermallightsource,aimingofunderstandingdeeplythecorrelationofthequantumentanglement.Moreover,itishelpfulforustounderstandthephsicalessenceofghostimaging,ghostinterfe

5、renceandsubwavelengthinterference.Thenainequality,whichcancharacterizepositioncorrelation(thenearfieldcorrelation)ofthermallightandtransversewavevectorcorrelation(momentumcorrelationandthefarfieldcorrelation),canbecalculatedintheory,whenweneedtostudythenearfield

6、andthefarfieldcorrelationusingthermallightsource,similartothesituationofquantumentanglement.Andwecanprovingtheinequalitybydesignedexperiment.KeyWords:Nearfieldandfarfieldcorrelations；Quantumentanglementsource；Thermallightsource；Positioncorrelation；Transversewave

7、vector目录第一章介绍11.1问题引出背景11.2EPR悖论11.3理论引出的不等式11.4本文主要探讨内容2第二章理论分析32.1脉冲响应函数32.2热光的远场关联性函数52.3非相干性光下近场和远场的联系与区别62.4近场和远场的双光子波包表示8第三章实验观察93.1实验装置介绍93.2测量数据分析103.3近场和远场中的强度自关联性函数14第四章总结16天津理工大学2015届本科毕业论文171天津理工大学2015届本科毕业论文第一章介绍1.1问题引出背景在2002之前，有一个普遍被认可的理解就是，在双光子成像

8、的条件中，量子纠缠是必不可少的，如鬼成像、鬼干扰和亚波长干涉都需要用到量子纠缠光源。然而，上述这个说法渐渐开始被大家开始质疑的时候，是在2002年美国Rochester大学Boyd研究小组利用随机晃动的激光通过斩波器后形成的经典光源实现了鬼成像之后，这是第一次用经典关联光源制作出了鬼成像[2]。自从那次之后，有越来越多的研究开始证