激光通过散射介质的聚焦
一、反馈优化算法改变空间光调制器相位
基于角谱衍射公式和散射介质的圆形高斯分布模型,数值模拟光通过散射介质的聚焦。通过反馈优化算法实现散射光束的波前整形,在目标位置处形成一个很亮的聚焦光斑。
理论分析
入射相干光经过散射介质后,通过散射介质的散射会在CCD接收面上形成一个随机散斑,为了使入射光通过随机散射介质后聚焦,用纯相位空间光调制器对入射光的播前进行空间调制,经过散射介质后聚焦在CCD接收面上的任意目标位置,将空间光调制器的表面空间划分成N个等大小的方形像素单元,即N个输入模式,通过波前相位调制反馈算法,分别逐个的调制每个输入模式的相位,使得每个调制后的光束与背景散斑场发生相长干涉,目标位置的光强达到最大。
采用连续顺序反馈算法,将每个调制单元相位值0—2pi分为等大的10份,用不同的灰度值表示,将这些相位逐个的加载到SLM调制单元中,使其在CCD接收面目标位置发生相长干涉,通过检测目标位置光强,将该位置处光强最大相位储存起来,作为该调制单元最优相位值,所有调制单元都调制完后,目标位置光强最大。
二、散射介质的传输矩阵
服从圆形高斯分布,奇异值分解
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