『物理』中科院：通过空间滤波，扩大记忆效应范围！
散斑自相关成像是一种新兴透过散射介质的成像技术 ， 其主要优点是实验装置简单、单次探测快速、无创 。 散斑自相关成像的前提是光记忆效应 ， 光记忆效应的大小决定了成像视场 。 记忆效应范围与介质厚度成反比 。 对于生物组织等实际散射介质 ， 当厚度大于1 mm时 ， 记忆效应范围趋近于零 ， 有限的视场限制了散斑自相关成像在厚介质中的应用 。
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现在中国科学院上海光学与精细机械研究所的一个研究小组与香港理工大学研究人员合作 ， 提出了一种通过空间滤波来扩大记忆效应范围的方法 ， 从而扩大了散斑自相关成像的视场 ， 其研究成果发表在《光学快报》期刊上 。 在这项研究中 ， 研究人员在前人工作的基础上发现 ， 散射光越少 ， 记忆效应范围越大 ， 并且在正向仍占主导地位 。
因此 ， 提出了选择弹道和较少散射光的空间滤波方法 ， 以扩大记忆效应范围 。 与时间门控相比 ， 空间滤波是一种简单的被动方式 ， 在实现上没有苛刻的要求 。 在实验中 ， 4f透镜系统被用作空间滤波器 。 通过改变4f系统中虹膜的直径 ， 可以滤除较少散射的低频光 。 并给出了基于多重随机相位掩模模型的仿真和实验结果 ， 验证了空间滤波的有效性 。
实验证明 ， 在减小滤波带宽的情况下 ， 成像视场得到了扩展 。 综上所述 ， 本研究为扩大记忆效应范围提供了一种简单而有效的空间滤波方式 。 该方法在光学系统设计中易于实现和集成 。 除了散斑自相关成像之外 ， 潜在优点还可以扩展到通过散射介质进行光学成像和操纵的各种技术 。
由于散射介质的光记忆效应(ME)具有其固有的角度范围 ， 基于自相关的非均匀介质的光学成像受到视场(FOV)限制 。 新研究成功地扩展了角度ME的范围 ， 利用空间滤波技术来选择低频分量 ， 主要是弹道光和较少的散射光 ， 从而增加了散斑自相关成像的视场 。 研究也给出了模拟和实验验证 ， 该技术并不局限于所讨论的4f结构 ， 可以为光学系统的设计 ， 提供通过散射介质成像的指导 。
博科园｜研究/来自：中国科学院
参考期刊《光学快报》
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