量子精密测距理论和数据处理技术研究

发布时间：2017-05-26 06:10

  本文关键词：量子精密测距理论和数据处理技术研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：HBT(Hanbury Brown and Twiss)干涉是量子精密测量中的一种重要手段,其通过测量光场的二阶关联特性从而得到待测结果。在HBT测距实验中,纠缠光子对在光纤中传输时会受到光纤中群速度色散的影响,使得测量得到的二阶关联函数发生展宽和平移,并且测量距离越长,二阶关联函数受到群速度色散的影响越大。在长距离测距实验中,这种展宽和平移现象会在一定程度上影响到测量精度,在实验中需要对这种现象进行补偿。因此,在HBT测距实验中,后处理模块是很重要的一个模块,其主要作用是将测量得到的光场信息转化为实际的测量距离,并消除误差,提高测量精度。后处理模块主要分为数据收集、数据分析和误差消除。数据收集主要有两种模式,软件模式和硬件模式。软件模式中,数据由硬件系统采集完成后,交给软件进行处理;硬件模式中,数据在硬件系统采集的过程中同步完成数据分析。数据分析主要使用符合计数的方法,将信号路和闲置路得到的光信息联合处理,得到HBT实验的二阶关联函数。误差消除主要通过拟合的方式消除随机误差,通过补偿的方式消除群速度色散带来的额外偏移造成的误差。
【关键词】：量子测距 二阶关联函数 群速度色散 后处理系统
【学位授予单位】：上海交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：O431.2
【目录】：

• 摘要3-4
• ABSTRACT4-8
• 第一章 绪论8-14
• 1.1 引言8-9
• 1.2 传统激光测距技术9-10
• 1.3 量子精密测距技术10-11
• 1.4 量子精密测距技术应用分析11-13
• 1.5 论文的主要内容与章节安排13-14
• 第二章 量子纠缠的理论与应用14-20
• 2.1 量子态与纠缠态14-15
• 2.2 几种常见的量子纠缠态15
• 2.3 量子纠缠的度量15-16
• 2.4 量子纠缠的应用16-18
• 2.4.1 隐形传态16-17
• 2.4.2 纠缠交换17
• 2.4.3 量子密码学17-18
• 2.5 本章小结18-20
• 第三章 量子精密测距理论研究20-26
• 3.1 HBT干涉仪20
• 3.2 二阶关联函数20-24
• 3.3 本章小结24-26
• 第四章 数据处理算法研究26-34
• 4.1 符合计数算法26-30
• 4.1.1 算法综述26
• 4.1.2 算法实现26-27
• 4.1.3 算法改进27-28
• 4.1.4 符合门宽的选取28-30
• 4.2 数据拟合30-31
• 4.3 误差补偿31-33
• 4.4 本章小结33-34
• 第五章 HBT测距实验及后处理实现技术34-50
• 5.1 HBT测距系统34-36
• 5.2 软件后处理系统36-40
• 5.2.1 单光子探测器36-39
• 5.2.2 Pico Harp30039-40
• 5.2.3 符合计数软件40
• 5.3 硬件后处理系统40-46
• 5.3.1 衰减器41
• 5.3.2 模数转换器AD41-42
• 5.3.3 FPGA42-46
• 5.4 HBT测距实验46-47
• 5.5 本章小结47-50
• 第六章 总结与展望50-52
• 6.1 主要工作与创新点50-51
• 6.2 后续研究工作51-52
• 参考文献52-57
• 致谢57-58
• 攻读硕士学位期间已发表或录用的论文和专利58-59
• 上海交通大学硕士学位论文答辩决议书59-61

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前8条

1 刘世右;郑凯敏;贾芳;胡利云;谢芳森;;单-双模组合压缩热态的纠缠性质及在量子隐形传态中的应用[J];物理学报;2014年14期

2 张利剑;肖敏;;Towards quantum-enhanced precision measurements:Promise and challenges[J];Chinese Physics B;2013年11期

3 张英杰;杨秀芹;韩伟;夏云杰;;Comparison of entanglement trapping among different photonic band gap models[J];Chinese Physics B;2013年09期

4 张豪;杨春燕;张磊;王浩程;;量子测距辅助GPS整周模糊度算法[J];电光与控制;2012年11期

5 满晓晶;董毅;何浩;胡卫生;;基于短时傅里叶变换的光时域反射计(OTDR)事件分析[J];仪器仪表学报;2010年09期

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7 苏晓琴,郭光灿;量子通信与量子计算[J];量子电子学报;2004年06期

8 苏晓琴,郭光灿;量子隐形传态[J];物理学进展;2004年03期

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本文编号：395901