Configuration expérimentale de l'imagerie d'autocorrélation de speckle avec le filtre spatial de configuration 4f et les résultats - les modèles de speckle enregistrés et les images de reconstruction correspondantes à différentes largeurs de bande de filtre. Crédit :SIOM
L'imagerie d'autocorrélation de speckle est une nouvelle technique d'imagerie émergente à travers des milieux de diffusion, avec ses principaux avantages dans un montage expérimental simple, détection rapide en un coup et non-invasion. La condition préalable à l'imagerie d'autocorrélation de speckle est l'effet mémoire optique, dont la portée détermine le champ de vision (FOV) de l'imagerie. La portée de l'effet mémoire est inversement proportionnelle à l'épaisseur d'un support. Pour les vrais médias de diffusion, tels que les tissus biologiques, la plage d'effet mémoire tend vers zéro dès que l'épaisseur est supérieure à 1 mm, le FOV limité limite les applications de l'imagerie d'autocorrélation de speckle aux supports épais.
Récemment, une équipe de l'Institut d'optique et de mécanique fine de Shanghai de l'Académie chinoise des sciences, en collaboration avec des chercheurs de l'Université polytechnique de Hongkong, avait proposé une méthode pour étendre la plage d'effet mémoire par filtrage spatial, résultant en une expansion du FOV de l'imagerie d'autocorrélation de speckle. Le document a été publié en Lettres d'optique .
Dans l'étude, sur la base de travaux antérieurs, les chercheurs ont découvert que moins de lumière diffusée avait une plus grande plage d'effet de mémoire, et il est resté dominant dans la direction vers l'avant. Par conséquent, ils ont proposé la méthode de filtrage spatial pour sélectionner la lumière balistique et moins diffusante pour étendre la plage d'effet mémoire.
Par rapport à la synchronisation temporelle, le filtrage spatial est un moyen passif simple sans exigences critiques dans la mise en œuvre. Dans leur expérience, un système de lentilles 4f a été appliqué comme filtre spatial. En changeant le diamètre d'un iris dans le système 4f, la lumière moins diffusée à basse fréquence pourrait être filtrée.
Des simulations basées sur un modèle de masque à phases aléatoires multiples et des résultats expérimentaux ont été présentés pour valider l'efficacité du filtrage spatial. Aussi, l'expansion du FOV d'imagerie avec une bande passante de filtrage réduite a été démontrée expérimentalement.
En conclusion, la recherche fournit un moyen de filtrage spatial simple mais efficace pour étendre la plage d'effet de mémoire. Il peut être facilement réalisé et intégré dans la conception d'un système optique. Outre l'imagerie d'autocorrélation de speckle, ses avantages potentiels peuvent être étendus à un large éventail de techniques d'imagerie optique et de manipulation par le biais de supports de diffusion.