基于时域二阶关联的激光雷达去噪
朱琳;夏云杰;段德洋;时变雾对激光的散射导致激光雷达产生非平稳噪声,这不仅降低激光雷达感知的信息能力,而且会导致错误的判断。我们研究了时变雾散射激光的时域二阶关联性质,并从理论和实验上证明了产生非平稳噪声的光缺乏稳定的时域二阶关联,而产生信号的光则恰恰相反。基于这种差异,我们提出了一种消除非平稳噪声的方法。该方法通过测量激光回波的时域二阶关联,消除非平稳的噪声,保留有用的信号。与传统方法相比,该方法在消除非平稳噪声方面表现出良好的性能。可用于激光雷达系统中,更好地服务于激光雷达信号测量。
温度和自旋-轨道相互作用对抛物量子阱中极化子有效质量的影响
双山;红兰;对电子的动量和位置坐标引入Tokuta改进的线性组合算符,利用变分技术并结合第二次幺正变换理论研究了温度和自旋-轨道相互作用对抛物量子阱中极化子有效质量的影响,分别得到极化子有效质量和平均声子数的函数关系式,结合量子统计力学中平均声子数的表达式,得到极化子有效质量与温度之间的函数关系。当电子-声子耦合强度取不同值时,讨论了极化子有效质量与振动频率的关系。当温度取不同值时,分别讨论了极化子有效质量随速率和自旋-轨道耦合参数的变化关系。同时又讨论了平均声子数取不同值时,极化子有效质量随温度的变化关系。研究结果表明:极化子有效质量是电子-声子耦合强度、振动频率、温度、平均声子数的增函数。由于自旋-轨道相互作用,极化子有效质量发生分裂。
基于SIC-POVM和MUBs的双光子量子态层析
杜蘅;计佳;魏毅强;本文研究了基于4维对称信息完备正算子值测量(Symmetric Informationally Complete Positive OperatorValued Measures, SIC-POVM)和相互无偏基(Mutually Unbiased Bases, MUBs)测量的双光子量子态层析。在层析过程中,我们引入了光子计数实验中常见的干扰因素,包括泊松噪声和暗计数,以模拟真实实验环境。层析的效率通过保真度,线性熵和并发度来量化。我们发现在双光子纠缠纯态的量子态层析中,SICPOVM在抵御泊松噪声方面比MUBs具有更强的鲁棒性。这一发现挑战了以往在抵御噪声干扰时优先选择MUBs的传统观点。而对于Werner态,过完备的MUBs则能更有效地抵御泊松噪声,保障实验数据的准确性和可靠性。我们的实验结果揭示了不同测量方式在应对不同量子态时的差异性表现,为量子态层析实验中测量方案的选择提供了重要参考。
基于室温的超稳腔热噪声优化
刘静芳;刘佳敏;杜联联;孙恒信;郜江瑞;在基于光学干涉测量的应用中,激光的频率噪声限制了测量灵敏度,往往需要对频率进行预稳。通常将激光频率锁定到超稳定的光学参考腔(超稳腔)上实现频率预稳。超稳腔的稳定性受到腔体、腔镜基底以及腔镜镀膜热噪声的限制。在室温下,可以通过选择合适的材料来优化腔体和腔镜基底的稳定性和热噪声。腔镜镀膜热噪声与高反射镜镀膜层的机械损耗以及厚度有关,可以采用多层多材料镀膜来抑制。本文综合温度稳定性和机械损耗,优化了室温下的超稳腔腔体和腔镜基底材料,构建了四种腔镜镀膜模型对超稳腔的热噪声进行对比和优化,与传统的电介质多层镀膜相比,超稳腔总体热噪声最大降低了26%。
基于拉比共振技术实现微波电场测量
孙伟;成永杰;靳刚;刘星汛;齐万泉;基于里德堡原子的微波电场测量技术,利用电磁感应透明光谱(Electromagnetically induced transparency, EIT)和(Autler-Townes, AT)分裂光谱实现微波电场强度测量。EIT-AT光谱测量要求微波-原子耦合的拉比频率大于EIT线宽,这会限制弱场条件下微波场强的测量和溯源。本文提出利用参量技术调谐微波与原子的耦合特性,采用参量放大的EIT-AT过程实现微弱微波电场拉比频率测量。文章首先通过微波场相位调制引入调控参量,模拟给出微波-里德堡原子耦合的拉比共振效应;进一步设计拉比共振的光谱测量方案,计算模拟弱电场条件下参量过程的里德堡原子光谱特性。基于参量放大的光谱技术,将传统微波强度所用的EIT-AT光谱分裂测量转化为EIT强度测量,该光谱技术允许在弱场强条件下开展微波测量和溯源。