科學網—揭示光學記憶效應相關本質

2020-11-26 科學網

 

本報訊（記者黃辛）中科院上海光學精密機械研究所量子光學重點實驗室與美國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。相關論文近日發表於《光子學研究》。

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，記憶效應的範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。

為此，研究人員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。同時建立雙層隨機相位屏模型，推導得出記憶效應範圍更為準確的公式，通過空間功率譜把體散射介質和隨機相位屏聯繫起來，定量描述了散射係數、散射次數、介質厚度、各項異性因子對記憶效應範圍的影響，並從微觀分析了不同散射成分的記憶效應範圍。

研究人員表示，這項研究提供了有關記憶效應的全新物理圖像，並基於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。

相關論文信息：https://doi.org/10.1364/PRJ.7.001323

《中國科學報》 (2019-11-22 第3版 綜合)

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