中國(guó)科學(xué)院上海光學(xué)精密機(jī)械研究所高功率激光物理聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室在古希臘梯子光子篩的基礎(chǔ)上，通過(guò)降維發(fā)展出了一類(lèi)斐波那契移相光子篩，實(shí)現(xiàn)了寬帶光源的共光路單次無(wú)約束相移剪切全息成像，相關(guān)成果發(fā)表于《應(yīng)用物理快報(bào)》（Applied Physics Letters）。

高相干光源易產(chǎn)生相干噪聲，降低了圖像對(duì)比度，通過(guò)減弱相干長(zhǎng)度能夠有效緩解這一問(wèn)題，但短相干長(zhǎng)度極大地增加了多光路干涉系統(tǒng)調(diào)整的難度和復(fù)雜性。不論是高/低相干光源，干涉記錄都對(duì)光學(xué)系統(tǒng)的穩(wěn)定性要求極高，也就直接導(dǎo)致了尋常的多光路干涉技術(shù)難以在工況環(huán)境下使用。

圖1.相移剪切全息光路圖

圖2.間隔24小時(shí)的對(duì)比實(shí)驗(yàn)結(jié)果, (a-b)傳統(tǒng)相移全息及差值；(c-d)相移剪切全息及差值

相比離軸全息，同軸相移全息光路程差小，但精準(zhǔn)的相移操作是實(shí)現(xiàn)高精度相移全息的前提，移相器精度和光波初始相位兩者共同決定了重構(gòu)精度。為了消除這兩者的不確定因素，課題組在前期古希臘梯子光子篩的基礎(chǔ)上，通過(guò)降維設(shè)計(jì)了一類(lèi)斐波那契移相光子篩，相移值由器件決定。剪切全息系統(tǒng)中分束所產(chǎn)生的初始相位差并不影響全息記錄的相移值，這就成功規(guī)避了初始相位差異引入的相移操作誤差。全系統(tǒng)采用單光路結(jié)構(gòu)，具有光程差可調(diào)特性，適用于不同帶寬的相干光源，所提方案為不同中心波長(zhǎng)不同譜寬的全息波前傳感或全息成像提供了良好的借鑒意義。

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