1.一種熱光源非定域物體辨別方法,其特征在于,包括如下步驟:
S1.非相干熱光束均分為樣本光束和探測光束;
S2.所述樣本光束和所述探測光束分別通過樣本光路和探測光路,其中,樣本光路和探測光路對稱設(shè)置;
S3.在所述探測光路上加載被探測物的叉型圖,在所述樣本光路上不加載任何物體;
所述探測光束的軌道角動量不變,改變所述樣本光束的軌道角動量,對樣本光束和探測光束進(jìn)行軌道角動量的關(guān)聯(lián)測量,利用熱光源的二階關(guān)聯(lián)特性,獲得被探測物的角雙縫所對應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)軌道角動量譜;
S4.在所述樣本光路加載不同檢測樣本的叉型圖,在所述探測光路上繼續(xù)加載被探測物的叉型圖;
所述探測光束的軌道角動量不變,再次改變所述樣本光束的軌道角動量,對樣本光束和探測光束進(jìn)行軌道角動量的關(guān)聯(lián)測量,利用熱光源的二階關(guān)聯(lián)特性,獲得不同檢測樣本的角雙縫所對應(yīng)的樣本軌道角動量譜;
S5.對比標(biāo)準(zhǔn)軌道角動量譜和樣本軌道角動量譜,當(dāng)兩者一致時,被探測物與該檢測樣本相同。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱光源非定域物體辨別方法,其特征在于,所述樣本光路和所述探測光路上對稱設(shè)置有空間光調(diào)制器,所述空間光調(diào)制器用于向所述樣本光束或所述探測光束加載檢測樣本或者被探測物叉型圖。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的熱光源非定域物體辨別方法,其特征在于,代表不同角動量值的所述叉型圖由計算機(jī)程序生成。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱光源非定域物體辨別方法,其特征在于,所述非相干熱光束為一級衍射光譜;或者,所述非相干熱光束在均分為所述樣本光束和所述探測光束前,利用光闌過濾只保留一級衍射光譜。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱光源非定域物體辨別方法,其特征在于,步驟S3中,同步采集所述樣本光束和探測光束的光信號,以實現(xiàn)軌道角動量的關(guān)聯(lián)測量。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的熱光源非定域物體辨別方法,其特征在于,步驟S3中,通過控制信號采集的時間窗口,以保持所述樣本光路和所述探測光路的光子采集同步。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱光源非定域物體辨別方法,其特征在于,所述樣本光束和探測光束進(jìn)行軌道角動量的關(guān)聯(lián)測量時,需滿足如下公式:
其中,G(2)為代表軌道角動量的二階關(guān)聯(lián)函數(shù);
l1為樣本光路中的軌道角動量值;
l2為探測光路中的軌道角動量值;
I1為樣本光路中單光子探測器測量的光強(qiáng)值;
I2為探測光路中單光子探測器測量的光強(qiáng)值;
為樣本光路末端單光子探測器探測面的光場分布函數(shù);
為探測光路末端單光子探測器探測面的光場分布函數(shù);
ΔG為熱光軌道角動量的漲落關(guān)聯(lián)函數(shù)。
8.一種熱光源非定域物體辨別系統(tǒng),其特征在于,其包括光路上依次設(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)均分為樣本光束和探測光束;
所述樣本光束的光路為樣本光路,
所述探測光束的光路為探測光路;
所述樣本光路與所述探測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)制器包括所述樣本光路和所述探測光路上對稱設(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樣本光路和所述探測光路上對稱設(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所述計算機(jī)主板上的采集卡連接,計算機(jī)同步采集所述樣本光束和探測光束的光信號,并對樣本光束和探測光束的光子進(jìn)行關(guān)聯(lián)測量。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的熱光源非定域物體辨別系統(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;激光光束經(jīng)數(shù)字微鏡面反射后通過所述非偏振分束器;
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光闌;
所述樣本光路和探測光路上,所述鏡頭和所述空間光調(diào)制器之間設(shè)置有雙凸透鏡、以及只讓一級光譜通過的光闌。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的熱光源非定域物體辨別系統(tǒng),其特征在于,所述計算機(jī)中存儲有多個所述檢測樣品的樣品圖庫。