激光光束经过散射介质的光场调控

批准号:
11674111
项目类别:
面上项目
资助金额:
66.0 万元
负责人:
陈子阳
依托单位:
学科分类:
A2201.光的传播、探测与成像
结题年份:
2020
批准年份:
2016
项目状态:
已结题
项目参与者:
蒲继雄、舒建华、林志阳、刘永欣、李东华、王孝艳、罗松杰、冀旋旋、昌成成
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中文摘要
对于激光在光镊、光通信、激光加工等领域的应用,通过调控光场获得具有特殊光学性质的光束具有非常重要的意义。在这些应用中,主要涉及到的是光在自由空间的光场调控。而在医学诊断、生物组织成像等诸多应用中,则需要涉及到比较复杂的光在散射介质中的传输问题。由于散射介质中微粒分布的随机性以及折射率分布的不均匀性等特点,导致光束规则有序的光学性质将变得杂乱无序且不可控制,例如具有特定光强分布的光斑分布将变为光强随机分布的散斑,这严重地影响了激光的应用。本项目中,我们将把光场调控的方法和技术应用于散射介质领域,理论和实验上实现对被认为是不可控制的散斑场的精确多元化调控,将光束经过散射介质后随机无规律的光场调制成确定可控制的光场。本项目的研究对激光与物质的相互作用、显微成像以及医学诊断等领域具有重要的意义。
英文摘要
Generation of laser beams with special optical properties by modulating the optical field has attracted much attention because of the important applications such as optical tweezers, optical communications and laser processing. Optical field modulations in these applications are limited to propagation of beams in free space. In the applications such as biological treatment and biological tissue imaging et al, the scattering of laser beams in these turbid mediums should be considered. Because of randomness of multiple scattering and distribution of particles, and the non-uniformity of the refractive index of the medium, the properties of the input beams become uncontrollable, for example beams with special intensity patterns convers to speckle, which influence the applications of laser beams. In this project, method and technology of optical modulation in free space will be applied in scattering medium, the precise and multiple modulations on uncontrollable speckle field will be realized, and the random optical field formed by laser beams through scattering medium will be modulated and controlled. The potential applications of the researches may include interaction between laser beams with material, microscopy imaging, and biological treatment et al.
由于散射介质中微粒分布的随机性以及折射率分布的不均匀性等特点,导致光束规则有序的光学性质将变得杂乱无序且不可控制,例如具有特定光强分布的光斑分布将变为光强随机分布的散斑,这严重地影响了激光的应用。本项目中,我们把光场调控的方法和技术应用于散射介质领域,理论和实验上实现对被认为是不可控制的散斑场的精确多元化调控,将光束经过散射介质后随机无规律的光场调制成确定可控制的光场。.研究了散斑场的光强、光谱和偏振调控以及从散斑场中获取入射光场信息。对散斑场进行光强调控,获得了具有可控光强分布的二维和三维聚焦光斑;对散斑场进行光谱调控,获得了带通型、阶梯形、高斯型等具有特殊分布光谱曲线;对散斑场进行偏振调控,获得了具有线偏振、圆偏振、椭圆偏振等特定偏振分布的聚焦点;从散斑场中提取了被散射物体的信息;实现了相位型物体经过散射介质的还原。.在这一系列的研究工作中,我们在包括Laser and Photonics Review和Optica等学术期刊上发表(含录用)了26篇学术论文,其中SCI收录的学术论文22篇,包括SCI一区期刊论文2篇,SCI二区期刊刊物论文4篇,另有EI收录论文3篇。截止目前,论文被SCI引用超过120篇次。一项发明专利获得授权。此外,还培养了1名博士后和5名硕士研究生。多人次参加了国际和国内学术会议,并作报告。与美国中佛罗里达大学、美国德州农工大学、日本新潟大学、印度理工学院等国外高校的科研人员开展了国际合作,并共同发表论文。
期刊论文列表
专著列表
科研奖励列表
会议论文列表
专利列表
DOI:10.1364/optica.409886
发表时间:2020-12
期刊:Optica
影响因子:10.4
作者:R V Vinu;陈子阳;Rakesh Kumar Singh;蒲继雄
通讯作者:蒲继雄
Phase shifting digital holography with the Hanbury Brown-Twiss approach
采用 Hanbury Brown–Twiss 方法的相移数字全息术
DOI:10.1364/ol.45.000212
发表时间:2020-01-01
期刊:OPTICS LETTERS
影响因子:3.6
作者:Chen, Li;Singh, Rakesh Kumar;Pu, Jixiong
通讯作者:Pu, Jixiong
DOI:10.3390/app9193959
发表时间:2019-09
期刊:Applied Sciences
影响因子:--
作者:Zheng;Chen;Fan;Hu;Pu
通讯作者:Zheng;Chen;Fan;Hu;Pu
Estimating topological charge of propagating vortex from single-shot non-imaged speckle
从单次非成像散斑中估计传播涡流的拓扑电荷
DOI:10.3788/col202119.022603
发表时间:2021-02-10
期刊:CHINESE OPTICS LETTERS
影响因子:3.5
作者:Chen, Li;Singh, Rakesh Kumar;Pu, Jixiong
通讯作者:Pu, Jixiong
DOI:10.1364/AO.57.004381
发表时间:2018
期刊:Applied Optics
影响因子:--
作者:Chang Chengcheng;Chen Xudong;Chen Ziyang;Lin Zhili;Li Xiaoyan;Pu Jixiong
通讯作者:Pu Jixiong
透视动态随机介质的单帧成像技术研究
- 批准号:2023J02020
- 项目类别:省市级项目
- 资助金额:25.0万元
- 批准年份:2023
- 负责人:陈子阳
- 依托单位:
透视动态散射介质的单帧偏振复场成像技术研究
- 批准号:62375092
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:54万元
- 批准年份:2023
- 负责人:陈子阳
- 依托单位:
强聚焦构造光束的光场调控与力学效应
- 批准号:11304104
- 项目类别:青年科学基金项目
- 资助金额:25.0万元
- 批准年份:2013
- 负责人:陈子阳
- 依托单位:
国内基金
海外基金
