无序介质中的光场调控及成像方法研究现状
2021-11-29王宇航王梓豪刘恺欣
科技与创新 2021年21期
关键词:优化
王宇航,王梓豪,刘恺欣
(南京理工大学,江苏 南京 210094)
无序介质在我们的生活中普遍存在,小到常见的牛奶、墙面、纸张、油漆,大到生物组织、大气、海洋、亚波长颗粒等都是无序介质。与在确定性均匀介质中的传播不同,光波在无序介质中的自由传播会受到介质内部随机分布的颗粒的阻碍,从而发生多次散射,导致光的波矢方向和相位发生随机改变,最终使得出射光场形成一系列散斑,入射光无法通过成像从而传递信息。事实上,入射光所携带的信息并没有丢失,无序介质对入射波前只是进行了编码,利用特定方法还是可以获得完整且有效的入射光信息。
近年来,随着科技的发展和光学实验仪器的进步,以及各行业领域对无序介质成像技术的迫切需求,光如何经过无序介质成像的问题越来越受到重视,所研究的光场调控技术逐渐完善,获得的出射光信息也更为精确。
1 重要意义
1.1 生物医学成像
成像与医疗领域在很早就密切相关联,目前常用的X射线成像、核磁共振成像等方法对人体仍有一定危害,并且所得图像的分辨率也不高。生物组织也是无序介质,通过无序介质的光场调控技术可以直接获得人体内部的成像,从而避开采用对人体有害的检测手段。
1.2 肿瘤诊断和治疗
无序介质的光场调控技术可以实现光在生物组织内部的聚焦,对一些患病部位,可以直接利用生物组织内部激光聚焦手术进行精确切除,大大简化了治疗步骤、降低了手术难度。……
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