基于多光子原子系统的用于自动事件识别的全光三维时空相关器
光学
2016-08-24 v9 原子物理
摘要
我们描述了一种基于三维时空相关器（STC）的自动事件识别（AER）系统，该相关器结合了全息相关和基于光子回波的时间模式识别技术。STC在时空上是平移不变的。它可用于快速识别可能存在于大型视频文件中的事件（例如短片段），并确定该事件的时间位置。利用极坐标梅林变换（polar Mellin transform），可以实现在空间上亦具尺度和旋转不变性的STC。使用量子力学演化方程给出了这种系统的数值模拟结果。对于该模拟，我们使用了理想的、无衰减的两能级原子系统模型，其非均匀增宽大于数据流时间分辨率的倒数。我们展示了如何通过原子蒸气中的λ型三能级系统，经由对中间态的绝热消除来实现这样的系统。我们还解析地推导了系统的三维传递函数，并表明它与通过显式模拟原子响应获得的结果密切一致。该解析传递函数可用于非常快速地确定STC的响应。除了相关信号外，显式数值模型中出现其他非线性项。这些项也被解析模型验证。我们描述了如何以使相关信号不受附加非线性项影响的方式操作AER。我们还展示了如何通过多孔玻璃基Rb蒸气室、全息视频盘和铌酸锂晶体的组合来实现这种实用的STC。
引用
@article{arxiv.1510.04234,
title = {All Optical Three Dimensional Spatio-Temporal Correlator for Automatic Event Recognition Using a Multiphoton Atomic System},
author = {Mehjabin S. Monjur and Mohamed F. Fouda and Selim M. Shahriar},
journal= {arXiv preprint arXiv:1510.04234},
year = {2016}
}