超强激光科学卓越创新简报

(第四百五十一期)

2023年12月11日

上海光机所在多平面低相干衍射成像研究方面取得进展

近期，中国科学院上海光学精密机械研究所高功率激光物理联合实验室提出了一种多平面低相干衍射成像技术，相关成果以“Multi-planar low-coherence diffraction imaging”为题，发表在Optics and Lasers in Engineering上。

相干衍射成像无需高质量的光学元件，光路简单，对环境稳定性要求低，成像分辨率高。作为相位恢复和波前测量的主要方法之一，已广泛应用于光学成像、自适应波前诊断、光学检测等领域，研究人员为解决激光相干噪声导致图像质量下降的问题，采用低相干光源代替高相干光源，实现了多平面低相干衍射成像。

研究人员采用不同焦距的负透镜作为成像系统中的滤光器，在固定记录平面上采集多个平面衍射图样，结合多平面低相干衍射成像算法对测试样品进行图像重构。实验结果表明，多平面低相干衍射成像法可快速恢复测试样品的图像分布。该方法可实现低相干光源光路结构中测试样品的高精度图像重建，可降低实验装置的系统误差，提高装置鲁棒性，具有结构紧凑、易于实现、恢复速度快、操作简单等优点，其在高精度波前测量、光学成像和相位显微镜等领域具有巨大潜在应用前景。

该项研究得到了上海市扬帆计划、国家自然科学基金等项目的支持。

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图1 实验装置图

图2 实验结果