Zhiguang Pang 1,2,3Jiang Gao 1,2,3Tianlei Hou 1,2,3Min Wei 1,2,3[ ... ]Qin Wang 1,2,3,**
Author Affiliations
Abstract
1 Institute of Quantum Information and Technology, Nanjing University of Posts and Telecommunications (NUPT), Nanjing 210003, China
2 Key Laboratory of Broadband Wireless Communication and Sensor Network Technology of Ministry of Education, NUPT, Nanjing 210003, China
3 Telecommunication and Networks National Engineering Research Center, NUPT, Nanjing 210003, China
Quantum random access codes (QRACs) are important communication tasks that are usually implemented in prepare-and-measure scenarios. The receiver tries to retrieve one arbitrarily chosen bit of the original bit-string from the code qubit sent by the sender. In this Letter, we analyze in detail the sequential version of the QRAC with two receivers. The average successful probability for the strategy of unsharp measurement is derived. The prepare-and-measure strategy within projective measurement is also discussed. It is found that sequential QRAC with weak measurement cannot be always superior to the one with projective measurement, as the version can be.
quantum random access codes unsharp measurement prepare-and-measure scenario Chinese Optics Letters
2021, 19(11): 112701
1 中国科学技术大学环境科学与光电技术学院, 安徽 合肥 230031
2 中国科学院合肥物质科学研究院安徽光学精密机械研究所环境光学与技术重点实验室, 安徽 合肥 230031
介绍了波长调制光谱技术的检测原理，分析了传统的基于现场可编程门阵列（FPGA）的波长调制解调算法的优缺点，进而提出了一种基于坐标旋转数字计算机（CORDIC）原理的FPGA波长调制解调算法。介绍了该算法的原理和基于FPGA的实现过程，总结其相对于传统算法在精度、资源占用、耗时等方面的优势。最后给出该算法的综合和仿真结果，通过和理论对比验证了该算法的准确性，并且比较了两种算法的计算精度和综合后的资源占用情况。
光谱学 数字锁相放大器 二次谐波 坐标旋转数字计算机 现场可编程门阵列 激光与光电子学进展
2017, 54(7): 073002
1 中国科学院安徽光学精密机械研究所环境光学与技术重点实验室, 安徽 合肥 230031
2 中国科学院大学, 北京 100049
3 中国科学技术大学, 安徽 合肥 230031
为了有效地测量风洞中的气体流速，以激光多普勒频移原理为基础，结合波长调制可调谐二极管激光吸收光谱(TDLAS)技术，利用HITRAN 数据库，选取氧气(O2)分子在13144.5 cm-1附近的吸收谱线作为研究对象。在软件中建立了气体流速测量模型，模拟分析了流速测量结果；在实验室中利用超声风洞装置，建立了一套基于波长调制-TDLAS技术的流速测量系统，通过实验，提取出O2的二次谐波信号，根据O2分子吸收谱线的二次谐波信号的频移量反演风洞中的气流速度。实验结果表明，在实验室环境下，系统测量流速达到707.6 m/s，符合超声风洞的设计，测量误差范围为5.47%。实验结果为基于波长调制-TDLAS方法测量流速的小型化系统研制以及飞行实验进行了前期准备。
光谱学 流速测量 可调谐二极管激光吸收光谱 波长调制 多普勒频移 风洞
1 成都信息工程大学 计算机学院，成都 610225
2 中国科学院光电技术研究所，成都 610209
针对密集星背景的地基大视场、高分辨率光电望远镜获取的图像，提出了一种改进差分的目标检测方法。该方法首先利用编码器信息和望远镜的硬件参数计算帧间差分的配准量并进行差分，差分时将上一帧图像进行膨胀，减少因大气扰动和配准量取整造成的配准误差，尽可能多的抑制背景星边缘，接着将差分后的图像进行分割、目标聚类和标记，从而得到候选目标，然后利用候选目标的位置信息初步去除残留的背景星边缘，最后再利用配准量信息去除双星。经过这一系列的预处理，该方法能高效的去除密集的背景星背景。实验结果表明，对于2 k×2k、背景星密集的图像，通过本算法处理后的候选目标基本控制在20 个以内。
配准量 像旋 膨胀 二值滤波 星空背景 registration derotation dilation binary filter celestial background
中国科学院安徽光学精密机械研究所环境光学与技术重点实验室, 安徽 合肥 230031
搭建了基于近红外连续激光器的高灵敏度快速扫描光腔衰荡光谱仪(SC-CRDS)。通过压电陶瓷(PZT)快速扫描腔长，并用跟踪电路使腔长自动跟踪激光波长变化，实现衰荡光谱的快速测量。利用CH4在1653.73 nm (6046.95 cm-1)附近的光谱吸收峰，用该装置对CH4气体含量进行测量。通过测量多个光谱点确定吸收线中心吸收峰值和激光波长，并反馈补偿激光中心波长使其稳定在吸收线，成功解决了由于激光器波长/频率严重漂移导致的不能持续准确测量问题。利用标准浓度的CH4样品校准其1653.73 nm 吸收峰谱线强度。该光腔衰荡光谱仪装置结构简单，性能稳定，CH4浓度检测限达到1.0×10-9，可用于长时间监测室外空气中的CH4浓度。
光谱学 高灵敏度光学探测 光腔衰荡光谱 空气污染监测 激光传感器 甲烷
1 中国科学院安徽光学精密机械研究所 环境光学与技术重点实验室, 合肥 230031
2 中国科学院大学, 北京 100049
以激光多普勒频移原理为基础, 结合波长调制可调谐半导体激光吸收光谱技术, 以氧气分子在13 144.5 cm－1附近的吸收谱线为研究对象, 在实验室建立了一套基于波长调制可调谐二极管吸收光谱技术的超音速气流质量流量测量系统.根据O2分子吸收谱线的二次谐波信号频移, 反演出风洞中气流速度; 再根据二次谐波信号的峰值反演出氧气质量浓度.实验表明: 在实验室环境下, 系统测量流速达707.6 m/s, 氧气质量浓度0.49 g/L, 质量流量值0.42 kg/s, 测量误差范围5.46%.实验结果可用于采用TDLAS测量发动机进气道氧气质量流量的小型化系统研制及飞行实验.
光谱学 多普勒频移 质量流量 浓度 二次谐波 波长调制 Spectroscopy TDLAS TDLAS Doppler shift Mass flow Concentration Second harmonics Wavelength modulation
中国科学院安徽光学精密机械研究所环境光学与技术重点实验室, 安徽 合肥 230031
可调谐半导体激光吸收光谱（TDLAS）具有高灵敏度和高分辨率等特点，被广泛应用在痕量气体的快速检测中。研制了基于TDLAS 的开放式长光程CO 和CH4实时检测系统，采用直接吸收的方法，避免了波长调制技术中必需的浓度标定，结构简单。利用STM32进行数据采集处理，获取气体浓度值和光强变化值，通过串口屏实现浓度和光强值的在线显示以及浓度和光强随时间变化的曲线显示，并将浓度数据存储在SD 卡中，取代上位机操作，实现检测系统小型化。利用中心波长在2333 nm 附近的激光器结合直接吸收的方法，在往返750 m 的长光程上，对合肥市科学岛的大气CO 和CH4 进行同时检测实验。检测结果表明，大气中CO 浓度值整体低于CH4 值。对该系统进行长时间的测试，验证系统稳定性，CO 系统检测限为0.205 mg/m3，CH4为0.181 mg/m3。
光谱学 可调谐半导体激光吸收光谱 直接吸收 实时检测
中国科学院安徽光学精密机械研究所环境光学与技术重点实验室, 安徽 合肥 230031
中红外为分子的基频吸收波段，可被用于痕量气体的高灵敏度检测。介绍了基于中红外室温连续量子级联激光器（CW-QCL）结合波长调制技术（WMS）的光谱检测方法，研究了消除气体间交叉干扰的方法，并进行了相关的验证实验。利用中心波长在1274 cm-1波段附近的量子级联激光器搭建了一套开放光路温室气体探测实验系统，进行101 m开放式测量实验，实现了对大气中CH4、N2O的同步在线测量，检测限分别为3.87×10-9和1.28×10-9，验证了实验系统和实验方法的可行性，为实现区域高灵敏温室气体监测奠定了基础。
光谱学 红外吸收光谱 量子级联激光器 温室气体监测 波长调制 开放光路 光学学报
2014, 34(12): 1230003
