zhpsЖурнал прикладной спектроскопииZhurnal Prikladnoii Spektroskopii0514-7506B. I. Stepanov Institute of Physics of the National Academy of Sciences10.47612/0514-7506-2023-90-2-287-298zhps-1274Research ArticleСПЕКТРОСКОПИЯ РАССЕИВАЮЩИХ СРЕДSPECTROSCOPY OF SCATTERING MEDIAПространственно-временные корреляции фотонов псевдотеплового источникаSpatio-Temporal Correlations of Photons from a Pseudo-Thermal SourceСтаровойтовВ. С.StarovoitovV. S.

Минск

Minsk

v.starovoitov@dragon.bas-net.byЧижевскийВ. Н.ChizhevskyV. N.

Минск

Minsk

ХорошкоД. Б.HoroshkoD. B.

Минск

Minsk

КилинС. Я.KilinS. Ya.

Минск

Minsk

Институт физики НАН БеларусиB. I. Stepanov Institute of Physics of the National Academy of Sciences of Belarus202325032023902287298Copyright © Старовойтов В.С., Чижевский В.Н., Хорошко Д.Б., Килин С.Я., 20232023Старовойтов В.С., Чижевский В.Н., Хорошко Д.Б., Килин С.Я.Starovoitov V.S., Chizhevsky V.N., Horoshko D.B., Kilin S.Y.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://zhps.ejournal.by/jour/article/view/1274

На основе алгоритмов, учитывающих особенности высокоскоростной время-разрешающей матрицы детекторов одиночных фотонов, исследованы пространственно-временные корреляционные свойства псевдотеплового источника света с нанои микросекундным временным разрешением. Показано, что изменение степени когерентности второго порядка излучения, рассеянного на вращающемся диске с разномасштабными неоднородностями, может быть представлено с помощью нелинейного гиперболического отображения. На основе представленного метода исследовано изменение корреляций при переходе создаваемого потока фотонов от когерентного к псевдотепловому.

On the basis of algorithms that take into account the features of a high-speed time-resolving matrix of single photon detectors, the spatio-temporal correlation properties of a pseudo-thermal light source with nanoand microsecond time resolution are studied. It is shown that the change in the degree of coherence of the second order of radiation scattered on a rotating disk with irregularities of different scales can be represented universally using a nonlinear hyperbolic mapping. Based on the presented method, the change in correlations during the transition of the generated photon flux from coherent to pseudo-thermal is studied.

корреляции фотоновдетектирование одиночных фотоноврассеяние на вращающемся дискеспекл-структурыкорреляционная функция второго порядкаphoton correlationssingle photon detectionscattering on rotating diskspeckle patternssecond order correlation functionReferencesБ. И. Степанов. Введение в современную оптику, в 4-х т., Минск, Наука и техника (1991)Б. И. Степанов. Введение в современную оптику, в 4-х т., Минск, Наука и техника (1991)Е. М. Брумберг, С. И. Вавилов. Изв. АН СССР, VII сер., 7 (1933) 919—941Е. М. Брумберг, С. И. Вавилов. Изв. АН СССР, VII сер., 7 (1933) 919—941С. И. Вавилов. Микроструктура света: Исследования и очерки, Москва, АН СССР (1950)С. И. Вавилов. Микроструктура света: Исследования и очерки, Москва, АН СССР (1950)R. J. Glauber. Phys. Rev., 130 (1963) 2529R. J. Glauber. Phys. Rev., 130 (1963) 2529С. Я. Килин. Квантовая оптика. Поля и их детектирование, Минск, Навука i тэхнiка (1990)С. Я. Килин. Квантовая оптика. Поля и их детектирование, Минск, Навука i тэхнiка (1990)L. Mandel, E. Wolf. Optical Coherence and Quantum Optics, Cambridge University Press (1995)L. Mandel, E. Wolf. Optical Coherence and Quantum Optics, Cambridge University Press (1995)R. Hanbury Brown, R. Q. Twiss. Nature, 177 (1956) 27—29R. Hanbury Brown, R. Q. Twiss. Nature, 177 (1956) 27—29S. Chopra, L. Mandel. Phys. Rev. Lett., 30 (1973) 60S. Chopra, L. Mandel. Phys. Rev. Lett., 30 (1973) 60O. A. Ivanova, T. S. Iskhakov, A. N. Penin, M. V. Chekhova. Quantum Electron., 36 (2006) 951—956O. A. Ivanova, T. S. Iskhakov, A. N. Penin, M. V. Chekhova. Quantum Electron., 36 (2006) 951—956B. Blauensteiner, I. Herbauts, S. Bettelli, A. Poppe, H. Hubel. Phys. Rev. A, 79 (2009) 063846B. Blauensteiner, I. Herbauts, S. Bettelli, A. Poppe, H. Hubel. Phys. Rev. A, 79 (2009) 063846P. R. Tapster, J. G. Rarity. J. Mod. Opt., 45 (1998) 595P. R. Tapster, J. G. Rarity. J. Mod. Opt., 45 (1998) 595D. B. Horoshko, S. De Bièvre, G. Patera, M. I. Kolobov. Phys. Rev. A, 100 (2019) 053831D. B. Horoshko, S. De Bièvre, G. Patera, M. I. Kolobov. Phys. Rev. A, 100 (2019) 053831C. Santori, D. Fattal, J. Vuckovic, G. S. Solomon, Y. Yamamoto. Nature, 419 (2002) 594—597C. Santori, D. Fattal, J. Vuckovic, G. S. Solomon, Y. Yamamoto. Nature, 419 (2002) 594—597X.-L. Chu, S. Götzinger, V. Sandoghdar. Nat. Photonics, 11 (2017) 58—62X.-L. Chu, S. Götzinger, V. Sandoghdar. Nat. Photonics, 11 (2017) 58—62B. Rodiek, M. Lopez, H. Hofer, G. Porrovecchio, M. Smid, X.-L. Chu, S. Gotzinger, V. Sandoghdar, S. Lindner, C. Becher, S. Kuck. Optica, 4 (2017) 71—76B. Rodiek, M. Lopez, H. Hofer, G. Porrovecchio, M. Smid, X.-L. Chu, S. Gotzinger, V. Sandoghdar, S. Lindner, C. Becher, S. Kuck. Optica, 4 (2017) 71—76J. Shi, G. Patera, D. B. Horoshko, M. I. Kolobov. J. Opt. Soc. Am. B, 37, N 12 (2020) 3741—3753J. Shi, G. Patera, D. B. Horoshko, M. I. Kolobov. J. Opt. Soc. Am. B, 37, N 12 (2020) 3741—3753D. S. Mogilevtsev, V. S. Shchesnovich. Opt. Lett., 35 (2010) 3375D. S. Mogilevtsev, V. S. Shchesnovich. Opt. Lett., 35 (2010) 3375Квантовая криптография: идеи и практика, под ред. С. Я. Килина, Д. Б. Хорошко, А. П. Низовцева, Минск, Беларуская навука (2007)Квантовая криптография: идеи и практика, под ред. С. Я. Килина, Д. Б. Хорошко, А. П. Низовцева, Минск, Беларуская навука (2007)М. М. Эскандери, Д. Б. Хорошко, С. Я. Килин. Журн. прикл. спектр., 86, № 5 (2019) 717—720 [M. M. Eskandari, D. B. Horoshko, S. Ya. Kilin. J. Appl. Spectr., 86 (2019) 806—809]М. М. Эскандери, Д. Б. Хорошко, С. Я. Килин. Журн. прикл. спектр., 86, № 5 (2019) 717—720 [M. M. Eskandari, D. B. Horoshko, S. Ya. Kilin. J. Appl. Spectr., 86 (2019) 806—809]S. L. Braunstein, H. J. Kimble. Phys. Rev. Lett., 80 (1998) 869S. L. Braunstein, H. J. Kimble. Phys. Rev. Lett., 80 (1998) 869D. B. Horoshko, S. Ya. Kilin. Phys. Rev. A, 61 (2000) 032304D. B. Horoshko, S. Ya. Kilin. Phys. Rev. A, 61 (2000) 032304С. Я. Килин. УФН, 169 (1999) 507С. Я. Килин. УФН, 169 (1999) 507M. Avenhaus, K. Laiho, M. V. Chekhova, C. Silberhorn. Phys. Rev. Lett., 104 (2010) 063602M. Avenhaus, K. Laiho, M. V. Chekhova, C. Silberhorn. Phys. Rev. Lett., 104 (2010) 063602А. В. Белинский, Д. Н. Клышко. ЖЭТФ, 105 (1994) 487—493А. В. Белинский, Д. Н. Клышко. ЖЭТФ, 105 (1994) 487—493R. Bennink, S. Bentley, R. Boyd. Phys. Rev. Lett., 89 (2002) 113601R. Bennink, S. Bentley, R. Boyd. Phys. Rev. Lett., 89 (2002) 113601A. Gatti, E. Brambilla, M. Bache, L. A. Lugiato. Phys. Rev. A, 70 (2004) 013802A. Gatti, E. Brambilla, M. Bache, L. A. Lugiato. Phys. Rev. A, 70 (2004) 013802A. Gatti, M. Bache, D. Magatti, E. Brambilla, F. Ferri, L. A. Lugiato. J. Mod. Opt., 53, N 5-6 (2006) 739—760A. Gatti, M. Bache, D. Magatti, E. Brambilla, F. Ferri, L. A. Lugiato. J. Mod. Opt., 53, N 5-6 (2006) 739—760А. С. Чиркин. Письма в ЖЭТФ, 103, № 4 (2016) 309—313А. С. Чиркин. Письма в ЖЭТФ, 103, № 4 (2016) 309—313L. Gasparini, M. Zarghami, H. Xu, L. Parmesan, M. M. Garcia, M. Unternährer, B. Bessire, A. Stefanov, D. Stoppa, M. Perenzoni. IEEE Int. Solid-State Circuits Conference-(ISSCC) (2018) 98—100L. Gasparini, M. Zarghami, H. Xu, L. Parmesan, M. M. Garcia, M. Unternährer, B. Bessire, A. Stefanov, D. Stoppa, M. Perenzoni. IEEE Int. Solid-State Circuits Conference-(ISSCC) (2018) 98—100M. Zarghami, L. Gasparini, M. Perenzoni L. Pancheri. Instruments, 3, N 3 (2019) 38—49M. Zarghami, L. Gasparini, M. Perenzoni L. Pancheri. Instruments, 3, N 3 (2019) 38—49W. Martienssen, E. Spiller. Am. J. Phys., 32 (1964) 919—926W. Martienssen, E. Spiller. Am. J. Phys., 32 (1964) 919—926B. Crosignani, B. Daino, P. Di Porto. J. Appl. Phys., 42 (1971) 399—403B. Crosignani, B. Daino, P. Di Porto. J. Appl. Phys., 42 (1971) 399—403Y. Cai, Y. Chen, J. Yu, X. Liu, L. Liu. Chapter Three – Generation of Partially Coherent Beams, Ed. Taco D. Visser, Progress in Optics, Elsevier, 62 (2017) 157—223Y. Cai, Y. Chen, J. Yu, X. Liu, L. Liu. Chapter Three – Generation of Partially Coherent Beams, Ed. Taco D. Visser, Progress in Optics, Elsevier, 62 (2017) 157—223Дж. Гудмен. Введение в Фурье-оптику, Москва, Мир (1970)Дж. Гудмен. Введение в Фурье-оптику, Москва, Мир (1970)

The authors declare that there are no conflicts of interest present.