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超強激光科學卓越創新簡報

(第五十三期)

2019年10月28日

上海光機所斐波那契-比累對切光子篩相移全息成像研究取得重要進展

  上海光機所高功率激光物理聯合實驗室張軍勇課題組針對相移干涉技術,首次構造了三焦點的斐波那契-比累對切光子篩,實驗驗證了基于單次曝光的相移數字全息成像技術。相關成果發表在[Optics Express, 27, 32392 (2019)] 

  相移干涉技術廣泛應用于各類測量中,比如折射率、光學元件損傷、波前測量、光學表面缺陷等諸多領域。而融合了相移技術的數字全息成像,更是極大推動了全息領域的蓬勃發展。傳統移相器分為兩類,一類是壓電陶瓷、波片、空間光調制器等通過分時實現多次曝光,另一類是基于光柵等衍射元件的空分相移技術實現單次曝光。基于前期希臘梯子透鏡的工作基礎,課題組設計了一類三焦點的斐波那契光子篩,在傳統單焦點比累對切透鏡的基礎上成功延拓出了三焦點的斐波那契-比累對切光子篩,不僅實現了對參考光與物光在單次曝光下的多重鎖相拷貝,順利解決了數字全息中的移相問題。而且對于微小待測物體,該結構表現出共光路特性,可以單光路實現相移干涉記錄,這一特性進一步增強了測量光路的穩定性。 

  斐波那契-比累對切光子篩屬于振幅型衍射透鏡,適用于相移X射線全息術。對于EUV及更長的相干光波段,可以設計成位相型衍射透鏡,提高衍射效率,提升對弱信號的檢測與成像能力該項研究得到了國家自然科學基金和中科院青年創新促進會的項目支持。(高功率激光物理聯合實驗室供稿) 

  原文鏈接 

1 斐波那契-比累對切光子篩的原理圖。

2 待測物體重構的實驗結果,振幅(a)與位相(b)分布。

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