Thresholded single-photon underwater imaging and detection

水下 光学 光子 物理 衰减 量子光学 光子计数 遥感 地质学 海洋学
作者
Zhanming Li,Heng Zhou,Zhongyuan Li,Zeng-Quan Yan,Cheng-Qiu Hu,Jun Gao,Shibao Wu,Siyuan Yin,Xian‐Min Jin
出处
期刊:Optics Express [Optica Publishing Group]
卷期号:29 (18): 28124-28124 被引量:11
标识
DOI:10.1364/oe.436013
摘要

Optical underwater target imaging and detection have been a tough but significant challenge in deep-sea exploration. Distant reflected signals drown in various underwater noises due to strong absorption and scattering, resulting in degraded image contrast and reduced detection range. Single-photon feature operating at the fundamental limit of the classical electromagnetic waves can broaden the realm of quantum technologies. Here we experimentally demonstrate a thresholded single-photon imaging and detection scheme to extract photon signals from the noisy underwater environment. We reconstruct the images obtained in a high-loss underwater environment by using photon-limited computational algorithms. Furthermore, we achieve a capability of underwater detection down to 0.8 photons per pulse at Jerlov type III water up to 50 meters, which is equivalent to more than 9 attenuation lengths. The results break the limits of classical underwater imaging and detection and may lead to many quantum-enhanced applications, like air-to-sea target tracking and deep-sea optical exploration.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
1秒前
1秒前
逗逗完成签到,获得积分10
1秒前
2秒前
2秒前
可爱的函函应助rita_sun1969采纳,获得30
2秒前
CodeCraft应助诚心尔琴采纳,获得10
3秒前
32完成签到,获得积分10
3秒前
3秒前
3秒前
张雯思发布了新的文献求助10
3秒前
张雯思发布了新的文献求助10
3秒前
张雯思发布了新的文献求助10
3秒前
hf发布了新的文献求助10
4秒前
4秒前
4秒前
5秒前
5秒前
6秒前
桐桐应助xiao142采纳,获得10
6秒前
7秒前
云岫发布了新的文献求助30
7秒前
JamesPei应助彩色的过客采纳,获得10
8秒前
张雯思发布了新的文献求助10
8秒前
张雯思发布了新的文献求助10
8秒前
张雯思发布了新的文献求助10
8秒前
张雯思发布了新的文献求助10
8秒前
张雯思发布了新的文献求助10
8秒前
聪明帅哥发布了新的文献求助10
9秒前
鸭梨发布了新的文献求助10
10秒前
10秒前
乔佳怡发布了新的文献求助10
10秒前
二掌柜发布了新的文献求助10
11秒前
12秒前
Lirong888完成签到,获得积分10
12秒前
QC完成签到,获得积分10
12秒前
hh完成签到 ,获得积分10
12秒前
14秒前
ffffwj2024完成签到,获得积分10
14秒前
陈昊完成签到,获得积分10
16秒前
高分求助中
A new approach to the extrapolation of accelerated life test data 1000
ACSM’s Guidelines for Exercise Testing and Prescription, 12th edition 500
‘Unruly’ Children: Historical Fieldnotes and Learning Morality in a Taiwan Village (New Departures in Anthropology) 400
Indomethacinのヒトにおける経皮吸収 400
Phylogenetic study of the order Polydesmida (Myriapoda: Diplopoda) 370
基于可调谐半导体激光吸收光谱技术泄漏气体检测系统的研究 350
Robot-supported joining of reinforcement textiles with one-sided sewing heads 320
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 生物化学 物理 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 遗传学 基因 物理化学 催化作用 冶金 细胞生物学 免疫学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3988827
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3531197
关于积分的说明 11252739
捐赠科研通 3269830
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1804815
邀请新用户注册赠送积分活动 881915
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 809028