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长春光机所等在高维光场探测领域取得重要进展_ng南宫官网

发布时间:2024-07-24 浏览量:1314 次

中国科学院长春景学周详机器与物理研究所李炜团队在高维光场探测范畴获得主要进展。5月15日,相干研究功效以Dispersion-assisted High-dimensional Photodetector为题,颁发在《天然》(Nature)上。  光场包括强度、偏振、频次、相位等多个维度的消息。此中,光谱探测与偏振探测包括物体的物资构成和概况描摹等消息,在光通讯、遥感、工业检测、医疗诊断、化学阐发、情况庇护等范畴具有利用价值。但是,保守的光电探测器仅限在丈量光强度,现有的偏振和光谱探测器凡是在时候或空间上集成多个偏振或波长敏感元件来加强探测能力。另外,今朝的偏振和光谱探测器凡是仅可以或许丈量固定波长下的强度和偏振或平均偏振下的强度和波长消息。但是,在天然界的良多场景中,光场可能在宽光谱规模内照顾肆意的偏振和强度转变,而现有探测器难以实现对这类高维度消息的探测。  针对这一问题,李炜团队与合作者在国际上初次操纵单个器件经由过程单次丈量,对宽带光谱规模内具有肆意转变的偏振和强度的高维光场进行了周全表征,实现了高维度光场消息探测。  该研究提出了操纵光学界面的空间色散和频次色散特征以在波矢空间对偏振和光谱响应进行调控的立异思惟,可以或许将高维光场的消息全数映照到单次成像成果当中。研究共同深度进修方式来解码偏振和光谱消息,实现了高维度光消息的探测,具有与现有进步前辈单一功能的小型偏振仪或光谱仪相当的探测精度。另外,研究经由过程简单地将薄膜与微透镜阵列和成像传感器阵列进行“三明治”式的组合,可以或许实现无需瞄准、单次丈量的超集成高维光场成像仪。这一功效为超紧凑、高维度的消息探测和成像探测斥地了新路子。  研究发觉,这一方式具有超宽带探测的潜力;操纵这类波矢空间的响应能力,该方式能够进一步与图象处置、测距等功能相集成,以实现更高维度的光场探测。同时,研究显示,操纵光子晶体、超概况、二维材料等取代薄膜布局能够进一步提高探测分辩率和集成能力。另外,将此中的物理模子与深度进修进行无机连系,以加强解算能力并下降所需先验数据量,这是将来的研究标的目的。  该工作由长春景机所和新加坡国立年夜学合作完成。长春景机所为第一完成单元。高维度光场探测方式工作道理示企图  高维光场探测和成像的尝试验证。(a-c)双色双偏振激光场的高维度探测,(d-f)宽带光照耀金概况所发生的反射光场的高维度探测,(g)高维光场成像仪的布局示企图和照片,(h)人造方针的偏振和波长成像探测,(i)双色双偏振合成光场的高维度成像探测。


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