中科院上海光機(jī)所高功率激光物理聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室聯(lián)合上海交通大學(xué)智能光子學(xué)研究中心，基于古希臘梯子光子篩的色散等效操作，利用多色光纖束自補(bǔ)償實(shí)現(xiàn)了高分辨的無(wú)透鏡衍射成像。相關(guān)成果發(fā)表于Optics Express。

干涉法和衍射法都能夠有效重構(gòu)待測(cè)物體的復(fù)振幅信息。干涉法滿足實(shí)時(shí)性需求，但干涉記錄需要引入?yún)⒖脊�，難以共光路干涉。衍射法利用多幅衍射斑通過一系列的迭代操作完成重構(gòu)，具有單光路無(wú)透鏡等特點(diǎn)，缺點(diǎn)是迭代耗時(shí)。為了提高衍射重構(gòu)的時(shí)效性，科研人員從多角度入手解決這一問題，其中無(wú)約束的多距離重構(gòu)逐漸成為一個(gè)熱點(diǎn)，與之對(duì)應(yīng)的是多色光衍射重構(gòu)。

考慮到多色光源以及準(zhǔn)直透鏡的色散特性，科研人員搭建了基于多色光纖束的衍射成像光路。先用光纖耦合鏡將不同波長(zhǎng)的激光源耦合到各自波長(zhǎng)匹配的單模光纖，再用光纖耦合器合束，最后經(jīng)光纖輸出準(zhǔn)直鏡轉(zhuǎn)換成準(zhǔn)平面光照明。圖1是實(shí)驗(yàn)光路以及采集到的三個(gè)波長(zhǎng)衍射光斑，圖2給出了鑒別率板的重構(gòu)像。對(duì)比實(shí)驗(yàn)證明，色散補(bǔ)償后的成像質(zhì)量有了顯著提升。進(jìn)一步的理論分析和實(shí)驗(yàn)研究還表明，大于五十納米間隔的多色光源更有利于衍射重構(gòu)。

圖1.多色光纖束成像光路

圖2.多色光纖束的重構(gòu)實(shí)驗(yàn)結(jié)果。(a-b)像質(zhì)評(píng)價(jià)，(c-d)補(bǔ)償前，(e-f)補(bǔ)償后

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