1.一種熱光非定域角雙縫干涉系統(tǒng),其特征在于,包括光路上依次設(shè)置的熱光源、非偏振分束器、空間光調(diào)制器、單光子探測器和計(jì)算機(jī);
所述熱光源用于發(fā)出非相干熱光束;
所述非相干熱光束通過所述非偏振分束器按照光強(qiáng)均分為第一光束和第二光束;
所述第一光束的光路為第一光路,
所述第二光束的光路為第二光路;
所述第一光路與所述第二光路上的元器件對稱設(shè)置;
所述空間光調(diào)制器用于改變光子的軌道角動(dòng)量;所述單光子探測器用于收集光信號;
所述空間光調(diào)制器包括所述第一光路和所述第二光路上對稱設(shè)置的第一空間光調(diào)制器和第二空間光調(diào)制器;
所述單光子探測器包括所述第一光路和所述第二光路上對稱設(shè)置的第一單光子探測器和第二單光子探測器;
所述第一單光子探測器和所述第二單光子探測器與計(jì)算機(jī)連接,計(jì)算機(jī)同步采集所述第一光束和第二光束的光信號,并對第一光束和第二光束的光子進(jìn)行關(guān)聯(lián)測量。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱光非定域角雙縫干涉系統(tǒng),其特征在于,所述熱光源包括激光發(fā)生器和數(shù)字微鏡面,自激光發(fā)生器發(fā)出的激光束照射所述數(shù)字微鏡面產(chǎn)生空間相位隨機(jī)分布的非相干熱光束。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的熱光非定域角雙縫干涉系統(tǒng),其特征在于,所述數(shù)字微鏡面與所述非偏振分束器之間的光路上設(shè)置有只讓一級光譜通過的第一光闌。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的熱光非定域角雙縫干涉系統(tǒng),其特征在于,所述數(shù)字微鏡面與所述第一光闌之間設(shè)置有第一雙凸透鏡,所述第一光闌設(shè)置在第一雙凸透鏡的焦距上。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的熱光非定域角雙縫干涉系統(tǒng),其特征在于,在所述非偏振分束器與所述第一光闌之間設(shè)置有第二雙凸透鏡。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱光非定域角雙縫干涉系統(tǒng),其特征在于,所述第一單光子探測器包括通過單模光釬連接的第一鏡頭,所述第一鏡頭設(shè)置在所述第一光路末端,用于接收第一光束的信號;
所述第二單光子探測器包括通過單模光釬連接的第二鏡頭,所述第二鏡頭設(shè)置在所述第二光路末端,用于接收第二光束的信號。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的熱光非定域角雙縫干涉系統(tǒng),其特征在于,在所述第一光路上,所述第一鏡頭和所述第一空間光調(diào)制器之間設(shè)置有第三雙凸透鏡、以及只讓一級光譜通過的第二光闌;
在所述第二光路上,所述第二鏡頭和所述第二空間光調(diào)制器之間設(shè)置有第四雙凸透鏡、以及只讓一級光譜通過的第三光闌。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱光非定域角雙縫干涉系統(tǒng),其特征在于,所述第一空間光調(diào)制器和所述第二空間光調(diào)制器與計(jì)算機(jī)連接,計(jì)算機(jī)用于通過空間光調(diào)制器向第一光束和/或第二光束加載代表不同角動(dòng)量的叉型圖或者待測物體;所述待測物體為角向的振幅型透射物體。
9.一種采用權(quán)利要求1-8任一項(xiàng)所述的熱光非定域角雙縫干涉系統(tǒng)的熱光非定域角雙縫干涉方法,其特征在于,包括如下步驟:
S1.非相干熱光束均分為第一光束和第二光束;
S2.所述第一光束和所述第二光束分別通過第一光路和第二光路,其中,第一光路和第二光路對稱設(shè)置;
S3.所述第一光束和所述第二光束上加載不同的軌道角動(dòng)量值;
S4.通過控制信號采集的時(shí)間窗口,同步采集所述第一光束和第二光束的光信號,對第一光束和第二光束進(jìn)行軌道角動(dòng)量的關(guān)聯(lián)測量,利用熱光源的二階關(guān)聯(lián)特性,獲得角雙縫干涉圖譜。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的熱光非定域角雙縫干涉方法,其特征在于,所述第一光束和第二光束進(jìn)行軌道角動(dòng)量的關(guān)聯(lián)測量時(shí),需滿足如下公式:
其中,G(2)為代表軌道角動(dòng)量的二階關(guān)聯(lián)函數(shù);
l1為第一光路中的軌道角動(dòng)量值;
l2為第二光路中的軌道角動(dòng)量值;
I1為第一光路中單光子探測器測量的光強(qiáng)值;
I2為第二光路中單光子探測器測量的光強(qiáng)值;
為第一光路末端單光子探測器探測面的光場分布函數(shù);
為第二光路末端單光子探測器探測面的光場分布函數(shù);
ΔG為熱光軌道角動(dòng)量的漲落關(guān)聯(lián)函數(shù)。