中國科學(xué)院上海光學(xué)精密機(jī)械研究所高功率激光物理聯(lián)合實(shí)驗室在古希臘梯子光子篩的基礎(chǔ)上，通過降維發(fā)展出了一類斐波那契移相光子篩，實(shí)現(xiàn)了寬帶光源的共光路單次無約束相移剪切全息成像，相關(guān)成果發(fā)表于《應(yīng)用物理快報》（Applied Physics Letters）。

高相干光源易產(chǎn)生相干噪聲，降低了圖像對比度，通過減弱相干長度能夠有效緩解這一問題，但短相干長度極大地增加了多光路干涉系統(tǒng)調(diào)整的難度和復(fù)雜性。不論是高/低相干光源，干涉記錄都對光學(xué)系統(tǒng)的穩(wěn)定性要求極高，也就直接導(dǎo)致了尋常的多光路干涉技術(shù)難以在工況環(huán)境下使用。

圖1.相移剪切全息光路圖

圖2.間隔24小時的對比實(shí)驗結(jié)果, (a-b)傳統(tǒng)相移全息及差值；(c-d)相移剪切全息及差值

相比離軸全息，同軸相移全息光路程差小，但精準(zhǔn)的相移操作是實(shí)現(xiàn)高精度相移全息的前提，移相器精度和光波初始相位兩者共同決定了重構(gòu)精度。為了消除這兩者的不確定因素，課題組在前期古希臘梯子光子篩的基礎(chǔ)上，通過降維設(shè)計了一類斐波那契移相光子篩，相移值由器件決定。剪切全息系統(tǒng)中分束所產(chǎn)生的初始相位差并不影響全息記錄的相移值，這就成功規(guī)避了初始相位差異引入的相移操作誤差。全系統(tǒng)采用單光路結(jié)構(gòu)，具有光程差可調(diào)特性，適用于不同帶寬的相干光源，所提方案為不同中心波長不同譜寬的全息波前傳感或全息成像提供了良好的借鑒意義。

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