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    Cientistas expandem o alcance do efeito de memória por meio da filtragem espacial

    Configuração experimental de imagem de autocorrelação de speckle com o filtro espacial de configuração 4f e os resultados - os padrões de speckle registrados e imagens de reconstrução correspondentes em diferentes larguras de banda de filtro. Crédito:SIOM

    A imagem de autocorrelação Speckle é uma nova técnica de imagem emergente através de meios de espalhamento, com suas principais vantagens na configuração experimental simples, detecção rápida de disparo único e não invasão. O pré-requisito da imagem de autocorrelação speckle é o efeito de memória óptica, cujo alcance determina o campo de visão (FOV) da imagem. O alcance do efeito de memória é inversamente proporcional à espessura de um meio. Para mídia de difusão real, como tecidos biológicos, o alcance do efeito de memória se aproxima de zero, uma vez que a espessura é maior do que 1 mm, o FOV limitado restringe as aplicações de imagem de autocorrelação speckle para mídia espessa.

    Recentemente, uma equipe do Instituto de Óptica e Mecânica Fina de Xangai da Academia Chinesa de Ciências, em colaboração com pesquisadores da Hongkong Polytechnic University, havia proposto um método para estender o alcance do efeito de memória por filtragem espacial, consequentemente, resultando em uma expansão do FOV da imagem de autocorrelação de speckle. O artigo foi publicado em Cartas de Óptica .

    No estudo, baseado em trabalho anterior, os pesquisadores descobriram que menos luz espalhada tinha maior alcance de efeito de memória, e permaneceu dominante na direção para a frente. Portanto, eles propuseram o método de filtragem espacial para selecionar luz balística e menos espalhamento para expandir o alcance do efeito de memória.

    Comparado com o controle de tempo, a filtragem espacial é uma forma passiva simples, sem requisitos críticos de implementação. Em seu experimento, um sistema de lentes 4f foi aplicado como filtro espacial. Ao alterar o diâmetro de uma íris no sistema 4f, luz menos dispersa de baixa frequência pode ser filtrada.

    Simulações baseadas em um modelo de máscara de fase múltipla aleatória e resultados experimentais foram apresentadas para validar a eficácia da filtragem espacial. Também, a expansão do FOV de imagem com largura de banda de filtragem diminuída foi demonstrada experimentalmente.

    Para concluir, a pesquisa fornece uma maneira simples, mas eficaz de filtragem espacial para expandir a faixa de efeito de memória. Pode ser facilmente realizado e integrado no projeto de um sistema óptico. Além da imagem de autocorrelação speckle, seus benefícios potenciais podem ser estendidos a uma ampla gama de técnicas de manipulação e imagens ópticas por meio de meios de espalhamento.


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