Формирование квантовых изображений, их преобразование и считывание со сверхразрешением
Балакин Д.А., Белинский А.В.

Поступила в редакцию: 4 Июня 2015

DOI: 10.7868/S0044451016050011

PDF (991.5K)

Изображения, сформированные светом с подавленными фотонными флуктуациями, являются интересным объектом исследования с точки зрения повышения их предельной информационной емкости и качества изображения. Такой свет в субпуассоновском состоянии может быть приготовлен в резонаторе, заполненном средой с керровской нелинейностью, в которой происходит фазовая самомодуляция. Исследованы многомодовые в пространстве и времени световые пучки, описано получение пространственно-частотных спектров подавляемых фотонных флуктуаций. Найдены эффективные режимы работы системы. Описано конкретное схемное решение, позволяющее в наибольшей степени реализовать потенциальные возможности, заложенные в формировании сжатых состояний света в процессе фазовой самомодуляции в резонаторе с целью максимального подавления амплитудных квантовых шумов при формировании двумерных изображений. Исследована эффективность использования света с подавленными квантовыми флуктуациями при компьютерной обработке изображений. Описан алгоритм интерпретации измерений для увеличения разрешения по отношению к геометрическому. Построена математическая модель, характеризующая схему измерений, и решена задача восстановления изображений. Верифицирован алгоритм интерпретации изображений. Выявлены условия эффективности применения субпуассоновского света для формирования изображений в целях получения сверхразрешения. Оказалось, что изображение при этом должно быть малоконтрастным и максимально прозрачным.