中国科学院上海光学精密机械研究所高密度光存储技术实验室， 上海 201800
采用基于稀疏限制的鬼成像技术(GISC)框架模拟研究了散斑场中散斑强度分布对成像质量的影响以及重建过程中所需要的采样次数与散斑尺寸和目标稀疏性的关系。数值模拟结果表明，光斑强度分布对成像分辨率影响较大，高斯散斑优于相同直径平顶散斑，且高斯分布散斑更适合于实际应用。当散斑尺寸小于图像的分辨率时，所需的采样次数只跟图像的稀疏度有关，而与图像的具体分布方式无关；当散斑尺寸超出目标自身的分辨率时，获得相同成像质量的图像(以较低分辨率图像为准)所需要的采样次数与散斑直径的平方成反比。模拟验证采样次数与目标稀疏性的关系，并给出和验证了具有灰度的自然目标图像的稀疏度计算公式。
量子光学 强度关联成像 压缩感知 测量矩阵
1 中国科学院上海光学精密机械研究所, 上海 201800
2 中国科学院大学, 北京 100049
针对强度关联成像遥感探测中存在的成像速度受到参考臂图像采集速度限制的问题，研究了一种基于随机相位板扫描的可重复赝热光源。通过产生可重复使用的散斑，省去成像过程中参考臂的实时采集。建立了散斑重复性评价函数，并数值模拟分析了使用可重复散斑对关联成像质量的影响，给出了在不影响成像质量的情况下所允许的激光强度抖动和扫描定位精度。实验分析了此可重复赝热光源的性能指标。实验结果表明，在发射速率为4000 frames/s时，赝热光源的激光强度抖动及扫描定位精度均满足要求，散斑相关系数可达到0.97以上，成像分辨率可达到衍射极限，证实了此可重复赝热光源的可行性。
成像系统 强度关联成像 赝热光源 相位板
中国科学院上海光学精密机械研究所量子光学重点实验室， 上海 201800
开展了强度关联成像领域中对于运动目标成像的研究，为了克服目标与系统之间的相对运动引起的图像退化问题，提出了基于参考臂探测器记录的光场强度分布平移补偿进而提高运动目标强度关联成像分辨率的方案。理论和实验结果表明：通过对参考臂探测器记录的光场强度分布进行平移补偿，利用强度关联成像技术仍然可以获取运动目标的高分辨率图像。针对强度关联线性重构和稀疏约束非线性重构算法，分别讨论了遥感探测应用过程中探测噪声对运动目标强度关联成像重构质量的影响。此外，比较了所述技术与现有去运动模糊技术的优缺点。
相干光学 强度关联成像 运动目标 稀疏约束 遥感 中国激光
2012, 39(12): 1214003
中国科学院上海光学精密机械研究所量子光学重点实验室, 上海 201800
强度关联成像在近几年取得很大的突破，其应用价值越来越明显。以随机涨落的热光作为光源是强度关联成像的前提。目前常使用激光穿过旋转的毛玻璃产生赝热光。鉴于使用毛玻璃产生赝热光的局限性，提出了使用稀疏阵独立子光源产生赝热光，并在这种光源结构下讨论了基于线性关联算法的强度关联成像和基于稀疏约束非线性算法的强度关联成像的异同。
相干光学 强度关联成像 稀疏约束 稀疏阵
中国科学院上海技术物理研究所空间主动光电技术与系统实验室， 上海 200083
高质量赝热光源的制备是强度关联成像技术中一个非常重要的内容。采用赝热光作为光源是因为一般的热光源相干时间极短，常用的探测器无法响应，且亮度低。利用激光照射旋转的毛玻璃形成的动态散斑作为赝热光源可以解决上述问题，是目前常用的一种方法。提出一种采用液晶光阀(LC-SLM)对激光束进行控制来获得赝热光场的方法。利用该装置产生的赝热光场不仅可以极大程度地模拟真实热光场的热涨落，且光场涨落服从真实热光场所具有的高斯统计分布，更重要的是该系统没有机械转动，光场的时间和空间相干性可以完全分开对待，产生的散斑场结果可以重复，并研究了应用该方法产生的动态散斑场的各种特性。
强度关联成像 赝热光源 液晶光阀 散斑
北京航空航天大学 仪器科学与光电工程学院, 北京 100191
通过对二维“鬼”成像的理论和实验分析, 探讨了一种新型成像原理和系统, 并从理论和实验上利用近红外光源实现了二阶二维“鬼”成像。从光波动经典理论入手, 利用完全非相干、均亮的近红外光源对二阶二维“鬼”成像理论进行了详细的分析, 推导出其解析表达式, 并利用针孔作为被成像物体进行了数值模拟分析。数值模拟结果表明, 利用二阶光强度关联成像方法可以精确重现被成像物体。实验上, 利用掺饵光纤放大器作为产生非相干近红外光光源, 设计并实现了二阶二维“鬼”成像实验。实验结果表明, 基于光波动学经典理论的该数值模型所预测的数值仿真结果, 与实验结果一致。
成像系统 光强度关联成像 “鬼”成像 光纤掺饵放大器 经典波动光学 imaging systems optical intensity correlation imaging ghost imaging EDFA classical wave theory
中国科学院上海光学精密机械研究所 量子光学重点实验室,上海 201800
提出了一种基于强度关联成像的新型三维衍射层析技术。利用强度关联成像技术(鬼成像)可实现无透镜傅里叶变换的特点,并结合衍射层析技术和二步相位恢复算法,使用波长为650 nm的赝热光实现了强度关联三维衍射层析。详细描述了强度关联三维衍射层析的基本原理以及具体实验结果,为在第三代同步辐射光源实现非相干X光衍射成像积累了经验。
强度关联成像 衍射层析 相位恢复 滤波背投影(FBP)算法
