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关联成像是量子信息学中的一个新兴分支。它是将光源分成两束,一束光在物臂传播,另一束光在参考臂传播,通过物臂和参考臂探测结果的关联运算得到物体的像。关联成像在近20年的发展中经历了从理论到应用逐渐成熟的过程,其中赝热光关联成像更易于实际应用。 在赝热光关联成像的实际应用中,人们不得不考虑大气环境对成像的干扰,其中大气散射是影响成像的重要因素。大气散射对关联成像有怎样的影响?关联成像较比传统成像在克服散射影响方面是否存在优势,这种优势的根源是什么?本文将围绕着这些问题进行研究,其主要内容包括: (1)介绍了纠缠光关联成像和赝热光关联成像的基本原理,分析了赝热光关联成像的具体成像过程、成像的分辨率和信噪比,介绍了关联成像的重构算法以及压缩感知在其中的应用。 (2)赝热光关联成像的许多基本问题都和赝热光场的光强统计性质相关。我们利用统计物理描述随机运动的思想,建立了描述赝热光场统计性质的模型,有助于我们进一步理解赝热光场的基本性质,探究赝热光关联成像的基础问题。 (3)分析大气散射对关联成像的影响,对散射的影响过程进行了建模。理论结果表明散射干扰会降低关联成像的信噪比而不改变成像的分辨率,实验中利用散射颗粒模拟大气散射对关联成像的影响,实验结果验证了理论结论。实验比较了传统成像和关联成像克服散射干扰的能力。实验中两种成像的对比条件相同,从而突出成像机制的比较。实验结果表明关联成像在克服散射影响方面较比传统成像具有优势。这种优势源于成像方式,即利用光场的二阶关联性进行成像。