时间相干性和空间相干性的讨论

从部分要干光的理论出发，结合光学中的干涉现象，说明了时人相干性普遍存在于一切干涉装置中，详细讨论了时间相干性和空间相干性的物理含义及其定量描述，有助于更深刻地地理解各种干涉现象。     

光源空间相干性的测量

时间相干性及空间相干性是光干涉现象中的两个重要概念.迈克耳逊干涉仪是观察时间相干性的典型仪器,而空间相干性的测量在许多实验教材中尚无安排,本文拟以典型的扬氏干涉实验讨论空间相干性的测量,以加深对空间相干性的理解.讨论中假设光源上两个相近的点源S和S’发出的都是同一波长的单色光,在干涉场中任何一点其振幅比都接近于1,双缝S_1和S_2 都很小,在他们各自范围内的不同点对光程差引起的差别可以忽略.     

相干条件与光源的相干性

光的干涉现象是光具有波动性的表现。对产生干涉所需的条件以及所使用的光源的相干性进行讨论，可以加深对光的本质的认识。     

相干矢量表象中的量子相干性度量

量子相干性度量最近是量子资源理论中的热点任务. Baumgratz等人已经于2014年提出严格的相干性度量框架.在该框架中,相干性度量的定义要求把量子态固定在希尔伯特空间中一组特定基矢上,其结果是在同一度量下,基矢的变换会引起同一量子态的相干性发生改变.在相干矢量表象中利用相干矢量的旋转性质,一种基于相干矢量归一化模长的相干性度量被提出.在该度量中,同一量子态的相干性独立于基矢的选择.基于该度量的非相干态和非相干算符已经分别定义为经典最大混合态和酉算符.同时,三条重要性质已经得到,分别为非负性、凸性和非相干操作不变性.     

空间相干性几何参数控制的讨论

从普通光源线度的几何约束出发，较详细地讨论了非相干光源线度及其干涉装置参数的设定对其干涉效果（视见度）的影响，进一步论述了空间相干性的物理本质．     

部分相干涡旋光束在湍流大气中的相干性

根据广义的惠更斯-菲涅耳原理,得到了部分相干涡旋光束在湍流大气中传输时光谱相干性的理论表达式,然后详细研究了光束在湍流介质中传输时相干性的变化规律。研究表明,部分相干涡旋光束通过湍流介质后,光束的相干性主要受到湍流扰动强弱和光束所带的拓扑电荷数多少的影响,而与光源本身的相干性无关。光源所带的拓扑电荷数越多,光束的相干性越差;湍流扰动越强,光束的相干性越好。     

部分相干涡旋光束在揣流大气中的相干性

根据广义的惠更斯-菲涅耳原理,得到了部分相干涡旋光束在湍流大气中传输时光谱相干性的理论表达式,然后详细研究了光束在湍流介质中传输时相干性的变化规律.研究表明,部分相干涡旋光束通过湍流介质后,光束的相干性主要受到湍流扰动强弱和光束所带的拓扑电荷数多少的影响,而与光源本身的相干性无关.光源所带的拓扑电荷数越多,光束的相干性越差;湍流扰动越强,光束的相干性越好.     

相干性对PIE成像方法的影响

分析了相干性对PIE（Ptychographic Iterative Engine）成像技术的影响,指出光源相干性不理想将会引起再现结果中各个频谱分量强度相对于其真实值发生相对变化,而且这种变化随着相干系数的降低而逐步增大.由于实际再现结果是很多可能再现像的线性组合,因而往往包含很多的噪声或细节扭曲,同时当物体衍射能力较弱而零级衍射很强的情况下,高阶衍射间的干涉可以忽略,所得的再现结果相对于原始物体有明显的相位对比度弱化,但由于衍射场仅仅发生强度的减弱而相位并未改变,所以再现像仍然可以较好地反应物体的真实结构信息.     

光波时间相干性的统计分析

从光场的统计性质出发，对光波的时间相干性进行数学分析，找出和时间相干性对应的函数及量值间的关系，从而揭示出光的统计理论比经典理论具有更普遍的规律性。     

考虑轮辙相干性的两种随机路面IFFT生成算法

基于不同轮辙路面不平度的自功率谱、互功率谱与其傅里叶变换之间的关系,证明了路面生成的IFFT法与谐波叠加法具有等价性,同时在考虑轮辙相干性的情况下推演了IFFT法中左右轮不平度特性所对应的逆Fourier变换相位角的解析相干关系;也根据左右轮辙功率谱密度阵的LU分解得到了左右轮辙不平度特性的双白噪声滤波传递关系;由此采用IFFT法,分别构建了基于相位角相干性和双白噪声滤波传递关系的两种考虑轮辙相干性的2维随机路面模拟模型.不同轮辙路面模拟结果表明,自功率谱密度几乎重合,左右轮的相干函数也吻合较好,这验证了两模型在路面模拟计算中均具有较高的可信度.      

初始量子相干性对玻色-爱因斯坦凝聚系统中量子纠缠的影响

研究拉曼耦合玻色-爱因斯坦凝聚原子系统,在初始态具有量子相干性时纠缠相干态的生成,讨论了初始量子相干性对所生成的纠缠态的影响,指出初始量子相干性只影响所生成的纠缠相干态各组分之间的相位,不影响它们的振幅.     

光波的空间相干性分析与研究

文章从杨氏干涉实验出发，揭示了光波空间相干性的物理本质。同时指出平面波在自然界根本不存在，存在的是具有一定空间频率和一个有限空间频谱宽度的准平面波。分析了空间频谱具有有限宽度的原因。进一步指出空间频谱宽度与相干面积成反比，空间频率越高的光波偏离光轴的角度越大，空间频谱宽度越大的光波，其衍射发散角越大．     

光源相干性对衍射场的影响

以夫琅和费单缝衍射为例，讨论了光源的时间相干性和空间相干性对衍射场的影响，从而得到光源的相干性与衍射条纹清晰度的关系．     

超高层建筑风压的频域特性

对10个典型的超高层建筑模型进行了细致的风洞试验，对模型表面的脉动风压系数的功率谱、水平相关系数和竖向相关系数、水平和竖向相干函数进行了细致分析，讨论了风场对脉动风压频域特性的影响．迎风面脉动风压的主频接近来流脉动风速主频；而侧面脉动风压的能量主要集中在漩涡脱落频率处．脉动风压的水平和竖向相干性均高于风速的相干性．     

光源相干性对夫琅和费单缝衍射场的影响

对光源的时间相干性与空间相干性对夫琅和费单缝衍射场的影响进行了理论分析，给出了实验观察的方法与结果．     

光的相干性及其描述

本文介绍光的相干性概念,其中包括空间相干性、时间相干性和复相干函数。     

光源的空间相干性

<正> 实际的光源都有一定的大小,发出的光波都有一定的光谱宽度,因此都不是理想单色点光源,这就影响到干涉条纹的可见度。习惯上将光源大小对干涉条纹可见度的影响叫做空间相干性。光源的单色性对干涉条纹可见度的影响叫做时间相干性。光源的时间相干性和空间相干性概念在现代光学技术中具有重要的实际意义。例如对各种精密计量用的干涉仪,选择适当频谱和线度的光源是保证测量工作顺利进行的必要条件。在激光技术中,更是经常遇到相干性的问题,在设计全息摄影装置时,首先就要考虑到光源的相干性,否则实验常归于失败。现就光源的空间相干性加以讨论。     

量子态的极大可操控相干性

定义两体量子系统中量子态的极大可操控相干性,证明当且仅当量子态为经典关联态时量子态的极大可操控相干性是0,并且得到了任意量子态的极大操控相干性的上界。研究局部量子信道对量子态的极大可操控相干性的影响,分别得到了增加或减少极大可操控相干性的局部量子信道的充分或必要条件。     

有噪量子信道中的量子相干性

量子态的相干叠加是量子力学的重要特征,同时也是量子计算能够实施的重要资源.由于噪声的影响,量子比特系统的相干性不能长时间的保持.有噪量子信道能够多大程度的保持量子相干性?本文利用相对熵相干性度量,首先讨论两体量子系统相干性、纠缠以及量子关联之间的关系.然后讨论噪声对相干性的影响.通过定义最大相干性的衰减量,即相干性衰减,进而讨论相干性衰减与系统和环境之间纠缠的不确定性关系.最后,具体讨论几类常见量子信道保持最大相干性的能力.     

薄膜干涉的时空相干性

本文论述满足时空相干性条件时薄膜光学厚度的许可值应为多少,并从空间相干性的观点出发讨论等厚干涉条纹定域有关问题.