Детальная информация

Тема дипломной квалификационной работы: «Применение квантовой спектральной интерферометрии для точного измерения расстояний». Квантовое прецизионное измерение расстояний с использованием бифотонной интерферометрии в спектральной области на основе интерферометрии Хонг-Оу-Манделя (HOM) показало большие перспективы в достижении высокоточных измерений расстояний. Сосредоточьтесь на экспериментальных аспектах этого метода и выделите его преимущества и потенциальные применения. Подчеркнем преимущества этого экспериментального подхода, в том числе его универсальность и совместимость с различными оптическими системами и установками. Эту технику можно реализовать с использованием различных источников фотонов и длин волн, что обеспечивает гибкость в планировании эксперимента. Более того, неразрушающий характер измерений позволяет проводить повторные измерения без ущерба для качества фотонов. При планировании эксперимента разница между двумя экспериментами заключается в том, что во втором эксперименте на одно входное волокно больше, чем в первом эксперименте. Целью первого эксперимента является определение характеристик светодиода и установление базовой вероятности совпадения. Светодиод фиксируется в известном положении и измеряются вероятности совпадения между фотонами разных длин волн. Этот эксперимент помогает понять поведение светодиода и служит этапом калибровки. Второй эксперимент направлен на точное измерение расстояний с использованием бифотонной интерферометрии в спектральной области. В этом эксперименте светодиод перемещают в разные положения и для каждого положения измеряют вероятности совпадения между фотонами разных длин волн. Затем оптическая разность хода рассчитывается по некоторым измеренным параметрам по формуле. Для обработки экспериментальных данных использовалось программное обеспечение MATLAB, включающее построение трехмерных графиков вероятности совпадения и использование метода заполнения нулями для получения сдвига вероятности совпадения и периода колебаний. Наконец получите заключение. Бифотонная интерферометрия в спектральной области обеспечивает мощный и точный метод измерения расстояний. Это позволяет исследователям преодолевать проблемы, связанные с традиционными методами, и обеспечивает повышенную точность и надежность. Используя передовые математические формулы, методы калибровки и анализ данных на основе MATLAB, исследователи могут добиться высокоточного измерения дальности в таких приложениях, как оптическая метрология, квантовая связь и квантовая обработка информации.

The subject of the graduate qualification work is "Application of quantum spectral interferometry for precise distance measurement". Quantum precision distance measurement using spectral domain biphoton interferometry based on Hong-Ou-Mandel (HOM) interferometry has shown great promise in achieving highly accurate distance measurements. Focus on the experimental aspects of this technique and highlight its advantages and potential applications. By highlight the advantages of this experimental approach, including its versatility and compatibility with various optical systems and setups. The technique can be implemented using different photon sources and wavelengths, allowing for flexibility in experimental design. Moreover, the non-destructive nature of the measurements enables repeated measurements without compromising the quality of the photons. When designing the experiment, the difference between the two experiments is that the second experiment has one more input fiber than the first experiment. The first experiment aims to characterize the LED and establish the baseline coincidence probabilities. The LED is fixed at a known position, and the coincidence probabilities between photons of different wavelengths are measured. This experiment helps to understand the behavior of the LED and serves as a calibration step. The second experiment is focused on the precise distance measurement using spectral domain biphoton interferometry. In this experiment, the LED is moved to different positions, and the coincidence probabilities between photons of different wavelengths are measured for each position. Then the optical path difference is calculated through some measured parameters through a formula. In terms of processing the experimental data, MATLAB software was used, including making 3D plots of the coincidence probability and using the zero-padding method to obtain the shift of the coincidence probability and oscillation period. Finally get the conclusion. Spectral domain biphoton interferometry provides a powerful and precise method for distance measurement. It enables researchers to overcome challenges related to conventional techniques and offers improved accuracy and reliability. By utilizing advanced mathematical formulas, calibration techniques, and MATLAB based data analysis, researchers can achieve high-precision ranging in applications such as optical metrology, quantum communication, and quantum information processing.