基于相位共轭实现散射成像及光学幻像的双功能散射光调控方法(特邀)

近年来,人们对散射光调控的研究取得了极大的进展,产生了许多有趣的应用。其中透过散射介质的成像和光学幻像是两个极为引人注目的方向,但它们不经常同时被研究。文中将深入探索散射光成像和光学幻像的内在联系,在此基础上提出一种新颖的双功能散射光调控方法以在同一实验装置中根据需求实现散射成像和光学幻像。通过优化光路,结合相位恢复技术检测散射波前,利用相位共轭技术和高分辨率的纯相位液晶空间光调制器可以实现补偿散射的影响或实现特定衍射波前的产生。该系统只需要数秒即可完成散射光调控,因此可以对变化缓慢的散射环境实现动态散射成像或对缓慢变化的物体实现稳定的动态光学幻像。理论分析和实验演示证实了该调控方法的可行性。这一散射光调控方法有望在浑浊介质中的光学成像、光学伪装、反侦察、复杂光场调控等领域找到潜在的应用。

隐身材料

由于超构材料(metamaterials)的发现,隐身(cloaking)科学近年来取得了长足的发展.与军事上的隐形(stealth)所不同的是,隐身指的是将电磁波的散射在各个方向上都完全消除,从而实现神话故事或科幻小说中那种真正的全方位、全角度的"消失".隐身也因其重要的科学价值以及将对人类生活产生跨越式的改变而成为国际上的科研热点.除了隐身之外,科学家还证明了可以将物体变成任意的幻像,从而在光学上实现了孙悟空的"七十二变",这被称为幻像光学(illusion optics).未来,隐身和幻像光学的发展有望将人类的极限想象变为现实.文章介绍了作者在隐身和幻像领域里的一些工作.