[發明專利]熱光非定域角雙縫干涉方法及系統

有效

• 申請號: 201710019301.2
• 申請日: 2017-01-11
• 公開（公告）號: CN106768343B
• 公開（公告）日: 2018-05-25
• 發明（設計）人: 高祿
• 申請（專利權）人: 中國地質大學（北京）
• 主分類號: G01J3/45
• 分類號: G01J3/45;G01J1/44
• 代理公司: 北京超凡志成知識產權代理事務所(普通合伙) 11371
• 代理人: 宋南

本發明提供了一種熱光非定域角雙縫干涉方法及系統，該系統包括光路上依次設置的熱光源、非偏振分束器、空間光調制器、單光子探測器和計算機；所述第一光路與所述第二光路上的元器件對稱設置。本發明利用非相干熱光源，首次實現了利用非相干熱光源軌道角動量域的關聯特性的角雙縫干涉；降低了對光源相干性的要求，從而拓展了其應用范圍，可以實現對待測物體的非定域探測。系統中的兩個光路，一個光路可以稱為物光光路，另一個被稱為參考光路。

技術領域

本發明涉及光學技術領域，尤其是涉及一種熱光非定域角雙縫干涉方法及系統。

背景技術

1909年，Poynting發現光波具有自旋角動量。1992年，Leidon大學的Allen等人發現光子除具有自旋角動量外，還攜帶軌道角動量(OAM)。

2002年，Glasgow大學的Padgett小組實驗上實現了光子軌道角動量分離技術，并且指出以軌道角動量作為信息載體，可大大提高單個光子的通訊容量，這主要是由于光子的軌道角動量是無限維度的。

2001年，Zeilinger小組首次實驗演示了自發參量下轉換產生的雙光子顯示出軌道角動量糾纏。

2005年，Woerdman小組利用半整數階的螺旋相位實驗演示了分數軌道角動量糾纏，并于2008年引入了“Shannon維度的概念，用來刻畫了高維軌道角動量糾纏所允許量子信道的通信容量。

目前，利用光子軌道角動量作為信息載體的應用技術領域還屬于空白階段，很多應用技術還僅處于理論探討階段，有待于本領域的科研人員做深入地開發和研究。

發明內容

本發明的目的在于提供一種熱光非定域角雙縫干涉方法及系統，以解決現有技術中存在的上述技術問題。

為實現上述目的，本發明公開了一種熱光非定域角雙縫干涉系統，其包括光路上依次設置的熱光源、非偏振分束器、空間光調制器(SLM)、單光子探測器(APD)和計算機；

所述熱光源用于發出非相干熱光束；

所述非相干熱光束通過所述非偏振分束器按照光強均分為第一光束和第二光束；

所述第一光束的光路為第一光路，

所述第二光束的光路為第二光路；

所述第一光路與所述第二光路上的元器件對稱設置；

所述空間光調制器用于改變光子的軌道角動量；所述單光子探測器用于收集光信號；

所述空間光調制器包括所述第一光路和所述第二光路上對稱設置的第一空間光調制器(SLM1)和第二空間光調制器(SLM2)；

所述單光子探測器包括所述第一光路和所述第二光路上對稱設置的第一單光子探測器(APD1)和第二單光子探測器(APD2)；

所述第一單光子探測器(APD1)和所述第二單光子探測器(APD2)與計算機連接，計算機同步采集所述第一光束和第二光束的光信號，并對第一光束和第二光束的光子進行關聯測量。

進一步地，所述第一單光子探測器(APD1)和所述第二單光子探測器(APD2)與所述計算機主板上的采集卡連接。

進一步地，所述熱光源包括激光發生器和數字微鏡面，自激光發生器發出的激光束照射所述數字微鏡面產生空間相位隨機分布的非相干熱光束。