Forskere udvider hukommelseseffektområdet gennem rumlig filtrering

Speckle autocorrelation imaging er en ny opstået billeddannelsesteknik gennem spredningsmedier, med sine vigtigste fordele i simpel eksperimentel opsætning, enkelt-skud hurtig detektion og ikke-invasion. Forudsætningen for speckle autokorrelation imaging er optisk hukommelseseffekt, hvis rækkevidde bestemmer synsfeltet (FOV) for billeddannelse. Memory-effektområdet er omvendt proportionalt med tykkelsen af ​​et medium. For ægte spredningsmedier, såsom biologiske væv, hukommelseseffektområdet nærmer sig nul, når tykkelsen er større end 1 mm, den begrænsede FOV begrænser anvendelsen af ​​speckle-autokorrelationsbilleddannelse på tykke medier.

For nylig, et team fra Shanghai Institute of Optics and Fine Mechanics fra det kinesiske videnskabsakademi, i samarbejde med forskere fra Hongkong Polytechnic University, havde foreslået en metode til at udvide hukommelseseffektområdet ved rumlig filtrering, hvilket resulterer i en udvidelse af FOV af speckle autokorrelationsbilleddannelse. Avisen blev udgivet i Optik bogstaver .

I undersøgelsen, baseret på tidligere arbejde, forskerne fandt ud af, at mindre spredt lys havde større hukommelseseffektområde, og det forblev dominerende i fremadrettet retning. Derfor, de foreslog den rumlige filtreringsmetode for at vælge ballistisk og mindre spredningslys for at udvide hukommelseseffektområdet.

Sammenlignet med time gating, rumlig filtrering er en simpel passiv måde uden kritiske krav til implementering. I deres eksperiment, et 4f linsesystem blev anvendt som det rumlige filter. Ved at ændre diameteren af ​​en iris i 4f-systemet, lavfrekvent mindre spredt lys kunne filtreres fra.

Simuleringer baseret på en multipel tilfældig fase maskemodel og eksperimentelle resultater blev præsenteret for at validere effektiviteten af ​​den rumlige filtrering. Også, udvidelsen af ​​det billeddannende FOV med nedsat filtreringsbåndbredde blev demonstreret eksperimentelt.

Afslutningsvis, forskningen giver en enkel, men effektiv rumlig filtrering måde at udvide hukommelseseffektområdet. Det kan let realiseres og integreres i designet af et optisk system. Udover plettet autokorrelationsbilleddannelse, dets potentielle fordele kan udvides til en bred vifte af optisk billeddannelse og manipulationsteknikker gennem spredningsmedier.