基于相位敏感测量的实用亚瑞利成像
光学
2019-09-12 v1 量子物理
摘要
当两个发射体之间的间距减小到瑞利极限以下时，利用传统成像技术（像平面光子计数）可获得的关于其间距的信息降为零。假设光源强度相等，瑞利“诅咒”可通过在像平面进行相位敏感测量来缓解。然而，对于不等且未知的强度，无论采用何种测量，该诅咒都会重现，尽管理想方案仍优于像平面计数（IPC），即在屏幕上记录强度。我们分析了随着发射体间强度失衡增大，SPLICE 相位测量方案的极限。我们发现，对于中等差异的强度，SPLICE 仍优于 IPC。对于更大的强度失衡，我们提出了一种 IPC 与 SPLICE 的混合方案，称之为“自适应 SPLICE”，仅需简单修改。利用蒙特卡洛模拟，我们确定了使用 SPLICE 优于 IPC 的区域（发射体亮度、间距、强度失衡），以及何时切换到自适应 SPLICE 测量。我们发现，自适应 SPLICE 在大的强度失衡下（例如 10000:1）可优于 IPC，且优势随两强度差异增大而增长。最后，我们还提出了额外的相位测量方法，用于估计更复杂光源分布的统计矩。我们的结果对在系外行星探测等亚瑞利成像任务中实现相位测量具有前景。
引用
@article{arxiv.1906.00081,
title = {Realistic sub-Rayleigh imaging with phase-sensitive measurements},
author = {Kent Bonsma-Fisher and Weng-Kian Tham and Hugo Ferretti and Aephraim Steinberg},
journal= {arXiv preprint arXiv:1906.00081},
year = {2019}
}