傅里叶域量子光学相干层析成像的演示：面向快速层析量子成像

使用光谱关联光子对替代经典激光光源，并使用符合检测替代光强检测，量子光学相干层析成像在若干实验指标上优于经典 OCT。它在相同光谱带宽下提供两倍的轴向分辨率，并且对包括群速度色散在内的偶数阶色散具有免疫性——群速度色散是 OCT 图像中轴向分辨率退化的主要原因。Q-OCT 已在时域配置中进行，其中二维图像的一行通过沿干涉仪参考臂中的镜面轴向平移并测量到达两个单光子灵敏度探测器的光子符合率来获取。尽管成功生成了分辨率加倍和色散消除的图像，但它仍然相对较慢，无法与其经典对应物竞争。在此，我们实验性地演示了 Q-OCT 的快速傅里叶域配置，该配置于 2020 年理论提出，其中参考镜面固定，通过在探测器前插入长光纤卷来获取联合谱。我们提出了两种联合谱预处理算法，旨在补偿装置内部的分辨率退化效应。第一种针对光纤卷色散——该配置特有的效应，第二种消除了导致偶数阶色散消除减弱的效应，后者无法在时域替代方案中缓解。与时域方法和传统 OCT 在轴向分辨率、成像范围和多层物体成像方面进行对比后，傅里叶域 Q-OCT 被证明是迈向 OCT 领域中实用且有竞争力的解决方案的重要一步。