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光通过散射体后的高对比度聚焦和成像研究

李润泽  彭彤  于湘华  杨延龙  闵俊伟  雷铭  严绍辉  叶彤  姚保利  
【摘要】:光与不均匀的物质相互作用时很容易发生散射,在许多实际情况中,如天文观测、生物组织深层成像等光的散射会影响聚焦与成像质量,如何克服散射的影响,恢复出光波前信息是一个重要的问题。通过将空间光调制器(SLM)划分为许多独立的调控单元对入射光波前或者散射光波前进行相位校正,可以对散射引起的波前畸变进行补偿,达到散射体后聚焦或者成像的目的。本文研究了SLM调控单元数目对光经过散射体后聚焦质量的影响,提出一种将调控单元分为多个区域,多次利用遗传算法对补偿相位进行搜索的方法,在不改变系统硬件的条件下通过增加可控单元的数目,显著地提高了聚焦质量。在此基础上,将Gerchberg-Saxton(GS)算法计算出的虚拟物体的相位和遗传算法得到的优化相位同时加载于空间光调制器上,在散射体后得到了虚拟物体所成的像。该方法对于散射体后物体的观测以及生物组织内部成像有潜在的应用价值。

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