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Optical fiber quantum temperature sensing based on single photon interferometer

干涉测量 量子传感器 量子极限 量子 光子 物理 光学 极限(数学) 光纤 灵敏度(控制系统) 量子成像 量子计量学 温度测量 量子信息 量子网络 电子工程 量子力学 数学 工程类 数学分析
作者
Yun Peng,Sen Qin,Siqi Zhang,Yong Zhao
出处
期刊:Optics and Lasers in Engineering [Elsevier BV]
卷期号:167: 107611-107611 被引量:6
标识
DOI:10.1016/j.optlaseng.2023.107611
摘要

A high precision optical fiber quantum temperature sensor based on single photon interferometer by combining the advantages of fiber interferometric structures and quantum sensing technology is designed. We define the measurement precision as the standard deviation of transmissivity, and the estimation strategy of Fisher information analysis is used to analyze whether the measurement precision is beyond the standard quantum limit. The findings of the experiments demonstrate that the proposed quantum sensor's measurement errors are entirely consistent with quantum theory and that the detection errors approach or even exceed the standard quantum limit. The suggested sensor has a temperature sensitivity of around 0.00115/ °C and excellent reversibility. The temperature resolution of the sensing system can be calculated to be 0.029 °C. In this work, both precision and resolution are good enough, it is possible to resolve small temperature changes, which offers a fresh approach for the development of high-end industrial and medical applications.
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