为了克服这一挑战，科学家们提出了波前整形技术，其基本思想是通过改变入射光线的波前信息——即光线的方向和相位——使得光线在经过散射介质后能够重新聚焦或成像。这一技术的关键在于，它能够“驯服”散射介质，让原本混乱的光线重新有序地汇聚，从而揭示隐藏在散射介质背后的微观世界。空间光调制器:波前整形的关键工...
波前整形技术的出现为解决这一问题提供了新思路。通过精心操控光波前的相位，研究人员能够构建一个优化的光场，从而实现捕捉效率的最大化与所需光子数量的最小化。这种技术不仅增强了捕捉刚度，还显著提升了光学镊子的整体效率。在他们的研究中，科研团队展示了波前整形技术对光学镊子性能的显著提升。他们通过精确控制光...
波前整形技术通过引入引导星(如实体微小颗粒或虚拟光声、超声调制等),收集引导星处的反馈信号作为目标函数,实现了在生物组织内部强光学聚焦。随着研究的深入,波前整形技术不仅能补偿散射,还能通过控制散射将散射介质设计为特定的光学器件,如偏振玻片、分束器、三维显示器件以及光学计算元器件等。此外,波前整形技术结合多...
研究人员将其命名为NeuWS,这是 “神经波前整形 — Neural Wavefront Shaping ”的首字母缩写,也是该技术的核心技术。相关成果发表在Science Advances上。 文章亮点 研究人员通过神经波前整形(NeuWS)技术,在没有导引星的情况下对严重的时间变化等像散射进行计算校正。该方法将波前感知视为最大似然估计问题,并依靠时...
近年,基于波前整形技术的多模光纤扫描内窥镜因其具有显著减小内窥镜的探头尺寸并且增强成像性能的潜力而得到了广泛地发展。多模光纤扫描内窥镜可适用于复杂的生物医学应用场景,并且能够提供良好的成像对比度。它的扫描成像方式使得它能和许多成...
光学波前整形技术的原理如图1所示。经过波前整形的光束穿透散射介质后可重新聚焦在某一个目标区域,作为对照,没有经过波前整形的光束穿透散射介质后形成强度随机分布的散斑图案。实现波前整形的方法通常可分为三类:迭代优化、传输矩阵、光学相位共轭。在迭代优化方法中,人们使用智能优化算法(比如continuous sequential algori...
”维拉拉加万博士的研究团队与马里兰大学的克里斯托弗·梅兹勒教授的研究小组合作，共同开发了一项名为NeuWS的技术，这个名字是“神经波前整形”的缩写，这也是该技术的核心方法。在实验中，由莱斯大学和马里兰大学的合作伙伴发明的名为NeuWS的摄像技术能够纠正摄像机和被成像物之间光散射介质的干扰。实验结果显示，NeuWS...
基于反馈的波前整形技术有望通过对入射光波前的调制,实现对经散射介质传输后的出射光场的控制.本文利用Hadamard编码算法(Hadamard encoding algorithm, HEA)实现了1550nm激光经多模光纤的聚焦研究.同时,本文还利用改进后的HEA算法实现了散斑中强背景噪声的抑制.具体工作内容如下所示: 1.在波前整形和HEA算法原理的基础...
光学波前整形技术的原理如图1所示。经过波前整形的光束穿透散射介质后可重新聚焦在某一个目标区域,作为对照,没有经过波前整形的光束穿透散射介质后形成强度随机分布的散斑图案。实现波前整形的方法通常可分为三类:迭代优化、传输矩阵、光学相位共轭。在迭代优化方法中,人们使用智能优化算法(比如continuous sequential algori...
然而,传统AO技术的波前测量精度和像差矫正准确性都随着成像深度的增加迅速下降。因此,如何在弱信号和大散射情况下准确测量并矫正像差对于在组织深层实现高分辨成像是一个巨大的挑战。 香港科技大学瞿佳男/叶玉如研究组在近年发展了多项AO...