Nature 子刊：国际科学家团队展示了光学频率梳三维成像技术新型冠状肺炎

【Nature 子刊：国际科学家团队展示了光学频率梳三维成像技术】

文章图片

江苏激光联盟导读：
《Nature Photonics》报道，国际科学家团队展示了一种新的光学频率梳成像技术。
全息术是一种利用光场进行三维成像和显示的强大的无透镜摄影技术。现在科学家们正通过光学频率梳来实现全息术。彩虹各种颜色的数千个全息图都可以被记录下来。通过数字处理，每个全息图提供了场景的三维图像，其中的聚焦距离可以任意选择。将这些全息图组合在一起，可以得到高精度、无模糊的三维物体几何形状。与此同时，频率梳还可以进行其他诊断:这里，科学家展示了氨蒸汽云的分子选择性成像。

Dual-comb数字全息术。频率梳发生器的规则脉冲序列照亮一个物体(这里是反射的两个硬币) 。被物体在空间和时间上散射的波干扰了在无透镜探测器矩阵上的参考梳的波。来源：DOI: 10.1038/s41566-021-00892-x
频率梳3D
《Nature Photonics》杂志报道，德国Max-Planck Institute of Quantum Optics (MPQ) i的NathaliePicqué团队的国际科学家团队展示了一种新的光学频率梳成像技术。
一种光频率梳发生器发出一列有规律的短激光脉冲。频谱由大量精确等间距的锐谱梳线组成。这种频率梳使得高精度地计算光波的摆动成为可能。 MPQ激光光谱学部门的负责人Theodor H?nsch因这项发明获得了2005年诺贝尔物理学奖。后来，在MPQ Nathalie Picqué小组开发的“双梳光谱”技术中，频率梳的所有光谱线用于在宽光谱范围内同时询问样品，第二个间距稍有不同的激光的梳线干扰快速光电探测器进行读取。

双梳状全息振幅和相位图的重建。
新的高光谱数字全息成像方法将相同的干涉方法扩展到全息成像。博士后研究员Edoardo Vicentini解释说：“该装置看似简单。它只使用了两个脉冲重复率略有不同的梳状发生器、一个部分透射的分束镜和一个没有镜头的快速数码相机传感器。 ”
一个三维物体被其中一个脉冲序列照亮，散射光被分束器定向到摄像机传感器上。第二个脉冲序列被定向到相同的传感器作为参考光束。摄像机记录了空间干涉模式随时间变化，因为两个激光器发射的脉冲时间间隔变化。

用于行内菲涅尔全息术的双梳状干涉术。
在传统的全息术中，一个精细的干涉图案被记录在胶片上，用激光束照亮这个全息图，通过光学衍射再现了物体的原始波阵面。在数字全息术中，用模拟这一过程的计算机程序重建原始场景。在其中一项实验中，两枚距离不同的硬币被用作物体。在数字重建过程中，可以改变聚焦距离，使其中一个硬币出现在焦点上，而另一个看起来模糊。

用双梳全息术观察硬币相位图的三维重建图像。
Theodor H?nsch说:“当我得到一个Matlab程序工作时，我非常激动，它可以非常快地生成重建图像的电影。然而，使用百万像素分辨率的更快的相机，记录的数据量可能会变得相当大，因此数据处理将变得更具挑战性。 ”
双梳干涉仪的先驱Nathalie Picqué说:“双梳干涉仪已经在光谱学和测距方面产生了惊人的结果。宽光谱带宽、长时间相干性和多外差读出的独特组合为全息摄影提供了强大的新特性。我们的技术很可能在无扫描波前重建和三维测量领域取得新的进展。此外，探索它在生物样本显微技术方面的潜力将是令人兴奋的。 ”

实验双梳状全息图超立方体的重建图。
来源：Dual-comb hyperspectral digital holography Nature Photonics (2021).DOI: 10.1038/s41566-021-00892-x

Nature 子刊：国际科学家团队展示了光学频率梳三维成像技术

推荐阅读

家用钢琴排名品牌有哪些(家用钢琴品牌排行榜前十名)

公路上的测速器是根据什么原理

曲高和寡告诉我们什么道理

什么食物降火最好

红米有自带微信分身吗

葡萄糠酸氯定的别名又叫什么

qq看点怎么关闭启用

绝地求生刺激战场怎么搜索空投补给

羊毛大衣水洗后能救吗

中国乒乓球喊choli什么意思

红茶泡姜片的减肥方法

露卡娜酒庄是什么等级？

一案三查是什么

包衣出身是什么意思包衣出身的意思是什么

吃榴莲有哪些禁忌

支付宝健康金有什么用

2021年北京6月份天气热吗适不适合旅游

怎么让玫瑰花开花

沙拉酱吃多了会伤胃吗

食物的营养价值科普小知识送给你