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2023-03-11 15:59 |
上海光機所在光場在體散射介質(zhì)內(nèi)的傳播研究上取得進展
近期，中科院量子光學重點實驗室劉紅林研究團隊與加州理工的Lihong V. Wang 教授開展合作，在光場在宏觀體散射介質(zhì)內(nèi)傳播研究上取得進展，相關(guān)成果以“Path sampling and integration method to calculate speckle patterns”為題發(fā)表于Optics Express。 1pC!F ;9Oo
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自激光照明發(fā)明以來，相干光經(jīng)散射介質(zhì)散射而形成的散斑得到了研究者的強烈關(guān)注，并且成為了大量成像技術(shù)的核心，如透過散射介質(zhì)成像，運動跟蹤，血流量估計等，但是由于散射介質(zhì)內(nèi)部散射體數(shù)量巨大且分布隨機，如何追蹤光場在介質(zhì)的傳播，計算出射光場的散斑分布成了一個不可能完成的任務(wù)。 hbh h
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研究人員提出了一種固定散射介質(zhì)內(nèi)的顆粒分布，采樣光場傳輸路徑再積分的方法。依據(jù)相應(yīng)的概率隨機采樣光在散射介質(zhì)中可能的傳播路徑，記錄所有采樣的路徑對散斑場的貢獻。當采集到的光學路徑足夠多時，便可得到一幅穩(wěn)定的散斑圖。借助此方法，研究人員計算了動態(tài)散射介質(zhì)的散斑，觀察到了散斑的時間相關(guān)性呈負指數(shù)衰減。系統(tǒng)研究了各向異性因子對散斑的影響，發(fā)現(xiàn)各向異性因子增大，散斑顆粒也變大。通過標記不同的散射成分，還發(fā)現(xiàn)二次散射光比單次散射光有更大的記憶效應(yīng)范圍，顛覆了對記憶效應(yīng)范圍的認知。 [0D( PV(n
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路徑采樣積分方法首次實現(xiàn)了宏觀散射介質(zhì)內(nèi)光場的追蹤和出射散斑的計算，為深入研究光場在介質(zhì)內(nèi)傳播的復雜過程和散斑相關(guān)特性提供了有力的工具。 DD\:glo
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該項研究獲得了國家自然科學基金的支持。 3~\mP\/4v
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