基于波前反饋整形技術(shù)的散射介質(zhì)聚焦研究.pdf

1、由于散射介質(zhì)的散射作用，激光通過散射介質(zhì)經(jīng)歷多重散射，失去了原有的空間信息，從而形成散斑，對人們從中提取有效信息的能力造成嚴(yán)重的影響。例如，在衛(wèi)星遙感成像領(lǐng)域，由于大氣層中存在大量塵埃等顆粒分子，從地面目標(biāo)反射的光線將會(huì)發(fā)生散射，導(dǎo)致無法成像;而在非侵入式的穿透式生物醫(yī)療成像領(lǐng)域，由于生物組織內(nèi)部粒子散射的影響，成像質(zhì)量與生物組織的厚度具有反比的關(guān)系，很難對生物組織進(jìn)行深度成像。為了克服散射介質(zhì)的散射作用，本文對激光通過散射介質(zhì)的聚焦進(jìn)

2、行了研究。論文的主要研究如下:
　　1、介紹了散射介質(zhì)聚焦實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)較常用的主要的光電器件:電荷耦合器件、液晶空間光調(diào)制器和數(shù)字微鏡陣列，同時(shí)詳細(xì)介紹了各個(gè)器件的工作原理以及實(shí)驗(yàn)中用到的各器件的具體參數(shù)。
　　2、介紹了光波在散射介質(zhì)中的傳播模型。包括介質(zhì)中光波的傳播理論、光強(qiáng)傳輸函數(shù)以及光學(xué)傳輸矩陣，引出了隨機(jī)復(fù)矩陣模型下的隨機(jī)介質(zhì)傳輸矩陣以及測量方法原理。
　　3、基于液晶空間光調(diào)制器實(shí)現(xiàn)激光通過散射介質(zhì)聚焦。采用連

3、續(xù)順序算法實(shí)現(xiàn)了聚焦的理論模擬和實(shí)驗(yàn)研究，并在該算法的基礎(chǔ)上進(jìn)行改進(jìn)，得到均勻的區(qū)域聚焦光斑。針對大規(guī)模優(yōu)化問題，介紹了遺傳算法理論并進(jìn)行了理論模擬，得到很好的聚焦效果。同時(shí)對二者在不同噪聲情況下增強(qiáng)進(jìn)行了對比分析。
　　4、基于數(shù)字微鏡陣列調(diào)制實(shí)現(xiàn)激光通過散射介質(zhì)聚焦。由于數(shù)字微鏡陣列響應(yīng)速度很快，光能利用率高，針對液晶空間光調(diào)制器調(diào)制速度較慢的問題，采用數(shù)字微鏡陣列對入射光波前快速調(diào)制進(jìn)行了的研究。
　　5、實(shí)驗(yàn)誤差分析