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  • 上海光機所在探索光學記憶效應的本質及其應用方面取得進展

    作者:佚名 來源:上海光機所 時間:2019-11-11 17:31 閱讀:218 [投稿]
    上海光機所量子光學重點實驗室與加州理工學院教授汪立宏合作,揭示了光學記憶效應本質就是空間平移不變性,從微觀過程描述了不同散射成分對記憶效應的貢獻。

    近期,中國科學院上海光學精密機械研究所量子光學重點實驗室與加州理工學院教授汪立宏合作,揭示了光學記憶效應本質就是空間平移不變性,從微觀過程描述了不同散射成分對記憶效應的貢獻。相關論文發表在[Photonics Research 7, 1323 (2019)]。

    透過散射介質成像是從生物醫學到大氣光學廣泛研究的課題,而散斑自相關成像因其簡單、快速、無損等特性而備受關注。散斑自相關成像的前提是光學記憶效應,記憶效應的范圍決定了成像的視場。擴大成像視場是散斑自相關成像亟待解決的問題。

    該研究中,研究人員首先從光經過隨機相位屏和光闌傳播的對比中發現散斑平移不變性,即記憶效應實際上是高階的空間平移不變性。進而建立雙層隨機相位屏模型,推導得出記憶效應范圍更為準確的公式,通過空間功率譜把體散射介質和隨機相位屏聯系起來,定量描述了散射系數、散射次數、介質厚度、各向異性因子對記憶效應范圍的影響,并從微觀分析了不同散射成分的記憶效應范圍。


    圖1. 激光經過光闌和隨機相位屏的對比


    圖2. 雙層屏模型對比


    圖3. 模擬和實驗結果

    該項研究提供了有關記憶效應的全新物理圖像,并基于此圖像構建了新型散射介質模型,可以模擬光在散射介質中的相干傳播,為擴大散斑自相關成像視場提供了理論基礎,也為透過散射介質光學成像提供了有力工具。

    論文鏈接:https://www.osapublishing.org/prj/abstract.cfm?uri=prj-7-11-1323&origin=search

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