孙艳玲 曹瑞 王子豪 廖家莉 刘其鑫 冯俊波 吴蓓蓓

1) (西安电子科技大学物理与光电工程学院,西安 710071)

2) (联合微电子中心,重庆 401332)

关联成像近年来成为光学成像领域的研究热点,光学相控阵集成度高、成本低和调制速率高等优点非常适合应用于关联成像.本文使用二维独立相位控制的光学相控阵,研究了光学相控阵产生的周期性赝热光场赋予关联成像的新特性:分别在暗室、有相位干扰和有热光噪声的条件下基于双周期光场进行了无分束器的关联成像实验;并利用光学相控阵双周期光场实现了图像拼接.研究结果对于促进关联成像技术的进步、拓展光学相控阵的应用有重要的意义.

1 引言

关联成像又称鬼成像,是通过收集照射目标的赝热光场或结构化光场分布与目标物体透射或反射的光强来还原目标物体的空间信息[1-3],现有的关联成像系统一般选用旋转毛玻璃[4]、空间光调制器[5-7]或数字微镜阵列[8-10]等来产生赝热光场或结构化光场.但是旋转毛玻璃的稳定性差,产生的赝热光场不能灵活控制,难以用于计算关联成像[11,12];空间光调制器体积大、结构复杂,且调制速率较低(几十Hz[6]);而数字微镜阵列属于二元调制[13],其调制速率最高也只有几十kHz[10].上述不足限制了关联成像系统的性能.

光学相控阵(optical phased array,OPA)也可以产生赝热光场,其调制速率高(热光调制可达100 kHz,电光调制可达100 MHz 以上[14],使用载流子耗尽型高速移相器甚至可以达到10 GHz[15];无机械运动、稳……