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量子光学学报2024年第03期:基于主成分分析的超冷铒原子吸收成像去噪

来源:期刊VIP网 时间:


作者:崔凌瑞;张思慧;宋瑞;王杰;

单位:华东师范大学精密光谱科学与技术国家重点实验室;

摘要:通过主成分分析算法去除超冷铒原子吸收成像噪声。冷原子吸收成像是一种通过比较有无原子团时光场强度分布来确定原子团的空间分布的探测技术。在实际测量中,由于探测光干涉和成像系统的机械振动等因素,导致吸收成像含条纹噪声,限制了成像精度和提取物理参数的能力。本文通过主成分分析将扩展后的参考光场图像集进行矩阵分解,为吸收光场重建一幅具有相同条纹图案的理想参考光场,有效抑制了原子成像图中的条纹噪声图案。定量分析表明该方法将噪声压制到了接近量子极限散粒噪声水平,去噪后对超冷原子温度参数的提取更加准确。在此基础上使用Matlab App Designer平台完成了基于主成分分析的超冷铒原子吸收成像去噪软件的设计及开发。

关键词:吸收成像;主成分分析;图像去噪

基金资助:国家自然科学基金(11734008);国家自然科学基金青年科学基金(12104158)