类比热光场的二阶关联理论,我们讨论了处于多模混合态的费米子场的二阶相干性,理论分析了使用非相干的费米子源实现各种量子成像方案的可行性.同时我们进一步充实了双费米子分束器干涉理论.实验方面,我们在同一装置下实现了空间非相干光的一阶关联成像及干涉.实验证实了基于非相干光场的一阶关联能够获取非定域物体的信息.另外,受补偿介质中“隐形斗篷"效应的启发,我们发现了“鬼”成像中的屏蔽效应,并给出实验验证.　　 博士研究生期间,参与并完成的工作包括以下五部分内容:　　 (1).理论研究了利用非相干的费米子源实现亚波长干涉和“鬼”成像等量子成像方案的原理.结果表明:源于同玻色子统计性质的差异,费米子二阶场关联中相干信息是“负向”嵌入强度背景中的,导致量子成像的结果对应“暗”像.由于实物粒子的相干源很难获得,可将量子成像技术植入传统显微术,从而放松显微镜对空间相干性的要求.　　 (2).对双费米子通过理想分束器时产生干涉效应的一般理论进行了研究.我们发现双费米子谱分布的对称性对两个费米子干涉的行为起决定性作用.我们区分了结合干涉与反结合干涉,并证明了两个独立费米子只能发生反结合干涉,发生结合干涉是双费米子纠缠的标志.　　 (3).使用真热光源在同一装置下完成了一阶关联成像和干涉实验.实验结果及理论研究证实:基于非相干光场的一阶关联,物光和参考光可形成级联衍射.当物体到光源的距离等于参考臂的衍射距离时,级联衍射的等效衍射距离为零,从而实现无透镜关联成像；当物体离开成像位置时,能够实现关联干涉,依据等效衍射距离的正负,可发生普通的正衍射或者位相反演的负衍射.进一步的理论分析表明:选择具有恰当大小及横向相干长度的光源,是实验获得可见度较高且质量较好的关联像的关键.此外,保证物光和参考光在探测平面的强度接近也很重要.　　 (4).设计并完成了仅通过强度测量的非定域双缝干涉实验.实验结果及理论分析表明:空间分离的两个光阑可通过空间非相干光场的一阶关联结合在一起,而相干光不具备获取非定域物体信息的能力.我们的研究显示:同关联干涉和关联成像等实验一样,在非定域双缝干涉实验中强度关联不是必须的.强度关联测量仅仅是提取一阶关联的方法之一,热光的非定域双缝干涉应该归因于非相干光场的一阶空间关联.　　 (5).实验探究了如何在“鬼”成像中实现物体隐形.我们发现与热光源距离相等的两个同样的位相物体可以互相抵消,从而实现光学屏蔽.与基于负折射率材料中位相反演传播的“隐形斗篷”类似,“鬼”成像中的屏蔽效应可借助两光场空间关联中的位相共轭关系来理解.但“鬼”成像中不存在实际的位相共轭波,也不必借助补偿介质和反物体就能实现屏蔽.新发现的屏蔽效应,可能使“鬼”成像技术更加引人入胜.