[发明专利]一种光子偏振态密度矩阵的直接测量装置及方法

摘要

一种光子偏振态密度矩阵的直接测量装置及方法，涉及一种光子偏振态密度矩阵的直接测量技术，为了解决量子层析术无法提供直接获取量子物理中相干性方法的问题。待测信号入射至第一状态转换器，经由第一状态转换器转换后的待测信号入射至对角偏振相关位移晶体，经过对角偏振相关位移晶体转换后的待测信号入射至第二状态转换器，经过第二状态转换器转换后的待测信号入射至成像系统，成像系统输出的待测信号入射至第三状态转换器，经过第三状态转换器转换后的待测信号被CCD相机接收。有益效果为该测量方法仅需要两个基底的三次测量，以确定任意选择的密度矩阵元而不考虑系统维数d，是替代层析术而局域化探测潜在混合态的极具吸引力的有效方法。

主权项

1.一种光子偏振态密度矩阵的直接测量装置，其特征在于，包括第一状态转换器(2)、对角偏振相关位移晶体(3)、第二状态转换器(4)、成像系统(11)、第三状态转换器(9)和CCD相机(10)；待测信号入射至第一状态转换器(2)，经由第一状态转换器(2)转换后的待测信号入射至对角偏振相关位移晶体(3)，经过对角偏振相关位移晶体(3)转换后的待测信号入射至第二状态转换器(4)，经过第二状态转换器(4)转换后的待测信号入射至成像系统(11)，成像系统(11)输出的待测信号入射至第三状态转换器(9)，经过第三状态转换器(9)转换后的待测信号被CCD相机(10)接收；所述第一状态转换器(2)包括第一竖直偏振相关位移晶体(2‑1)和第一水平偏振相关位移晶体(2‑2)；第一竖直偏振相关位移晶体(2‑1)：用于将入射的待测信号的光斑中心在x方向上产生一个与入射待测信号竖直偏振的位移；第一水平偏振相关位移晶体(2‑2)：用于将入射的待测信号的光斑中心在x方向上产生一个与入射待测信号水平偏振的位移；所述x方向为水平方向；所述第二状态转换器(4)包括第二竖直偏振相关位移晶体(4‑1)和第二水平偏振相关位移晶体(4‑2)；第二竖直偏振相关位移晶体(4‑1)：用于将入射至第二状态转换器(4)的入射光中竖直偏振分量虑除；第二水平偏振相关位移晶体(4‑2)：用于将入射至第二状态转换器(4)的入射光中水平偏振分量虑除；所述第三状态转换器(9)包括球面傅里叶变换透镜(9‑3)、水平柱面傅里叶变换透镜(9‑2)和竖直柱面傅里叶变换透镜(9‑1)；球面傅里叶变换透镜(9‑3)：用于对成像系统所成的像作二维傅里叶变换；水平柱面傅里叶变换透镜(9‑2)：用于对成像系统所成的像作水平方向的一维傅里叶变换，竖直方向保持原像；竖直柱面傅里叶变换透镜(9‑1)：用于对成像系统所成的像作竖直方向的一维傅里叶变换，水平方向保持原像。