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利用量子场方法推进光学相干断层扫描技术 第一部分：一阶关联、单光子干涉与量子噪声

DOI：10.4172/2469-410X.1000176 期刊：Journal of Lasers, Optics & Photonics 出版年份：2018 更新时间：2025-09-23 15:22:29
摘要： 光学相干断层扫描已成为心脏病学和眼科学领域的重要成像技术，其他应用也在研究中。通过量子场方法处理该技术，光学相干断层扫描（OCT）成像可能取得重大进展。本文是该主题系列研究的第一部分，采用全场量子化方法阐述了OCT一阶关联的量子基础。具体而言，将一阶关联视为沿不可区分路径的单光子干涉线性叠加。光子与电磁?。‥M）均以量子谐振子模型进行描述。虽然作者认为二阶量子关联研究将引发该领域更大范式转变（将在第二部分探讨），但本文仍给出了一阶量子关联研究的进展成果。特别讨论了真空涨落经探测器端口产生的测距误差、光子计数误差及位置概率幅不确定性（并附解决方案）。此外，研究第二部分二阶关联时需要掌握量子场论原理及一阶关联知识。
作者： Brezinski ME
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研究概述 实验方案

研究目的

通过聚焦于一阶关联、单光子干涉和量子噪声，发展一种用于光学相干断层扫描（OCT）的量子场方法，旨在推动OCT技术突破经典限制。

研究成果

量子场方法为推进光学相干断层扫描（OCT）提供了基础框架，通过单光子干涉解释一阶相关性并识别量子噪声源。这为未来研究二阶相关性和改进OCT诊断的实际应用奠定了基础。

研究不足

该论文为理论性研究，未包含实验验证。其聚焦于一阶关联效应，二阶关联及其他量子特性将留待第二部分探讨。分析基于理想化条件（如完美镜面、无损耗），可能未充分考虑实际光学相干断层扫描系统中的复杂因素，例如多色光效应与组织散射。

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