Controlled Modulation of Depolarization in Laser Speckle
提出了一种基于两个散斑叠加的新技术，并证明了所产生的散斑的空间偏振分布的受控调制。从理论和实验上证明，通过适当选择散斑的偏振态和平均空间强度，可以实现对散斑空间偏振分布的可控调制。它还表明，所提出的技术是有用的，以产生不同的散斑图案与正弦变化的偏振度，它可以从零调谐到统一。该技术可应用于传感、生物医学研究以及确定电场矢量通过散射介质后的旋转。
2017-07-30 physics.optics
Phase-sensitive interferometry of decorrelated speckle patterns
相敏相干成像利用后向散射光的相位变化来观察散射结构的微小变化或折射率的变化。但是移动的散射体或波动的折射率使图像中的相位和散斑图案去相关。通常认为，一旦散斑图案改变，相位就被扰乱，并且与原始图案的任何有意义的相位差被去除。因此，低于分辨率的扩散和组织运动阻碍了生物样本的相敏成像。在这里，我们表明，令人惊讶的是，去相关散斑图案之间的相位比较仍然是可能的，通过利用一系列的图像在去相关过程中获得的。由此产生的评估计划是数学上等价的方法，通过湍流天空的散斑干涉天文成像。因此，我们采用的想法，散斑干涉相敏成像在生物组织，并证明其有效性的模拟数据和感光细胞活动的成像与相敏光学相干断层扫描。所描述的方法可以应用于使用相位值进行干涉测量的任何成像模态。
2019-03-07 physics.comp-ph physics.optics
Speckle-free laser imaging
许多成像应用需要越来越明亮的照明源，从而促使用发光二极管（LED）、超发光二极管（SLD）和激光器替代传统的热光源。尽管它们的亮度，激光器和SLD不适合全视场成像应用，因为它们的高空间相干性导致称为散斑的相干伪影，破坏图像形成。我们最近证明，随机激光器可以被设计成提供低空间相干性。在这里，我们利用专门设计的随机激光器的低空间相干性在显著的光学散射的设置中执行无散斑全场成像。我们定量地表明，随机激光照明产生的图像表现出更高的分辨率比空间相干照明产生的图像。通过提供强烈的激光照明而没有相干伪影的缺点，随机激光器非常适合于从全场显微镜到数字光投影仪系统的全场成像应用。
2011-10-31 physics.optics
Harnessing speckle for a sub-femtometre resolved broadband wavemeter and laser stabilization
光的波长的精确测定和控制是许多科学领域的基础。由无序介质中的多次反射干涉产生的散斑图案通过复杂但线性的过程扰乱光的信息内容。然而，事实上，这些图案包含了非常丰富的关于照明源的信息。我们使用光纤耦合积分球产生波长相关的散斑图案，结合基于传输矩阵法和主成分分析的算法，实现宽带和灵敏的波长计。我们展示了在780 nm的中心波长和广泛的校准测量范围从488到1064 nm的亚飞秒波长分辨率。这与传统波长计的性能相当或超过传统波长计的性能。使用这种散斑波长计作为反馈回路的一部分，我们稳定了780 nm的二极管激光器，以实现优于1 MHz的线宽。
2017-06-06 physics.atom-ph physics.ins-det physics.optics
Experimental study of speckle patterns generated by low-coherence semiconductor laser light
散斑是一种波动干涉现象，在光学、流体力学、声学等领域都有广泛的研究。散斑图案包含干涉波的光谱信息，以及产生图案的散射介质的光谱信息。在这里，我们实验研究由两种类型的半导体激光器：传统的激光二极管，在那里我们诱导低相干发射光反馈或泵浦电流调制，和耦合纳米激光器发射的光所产生的散斑图案。在这两种情况下，我们分析各自的散斑图案的强度统计，以检查光的相干程度。我们表明，散斑分析提供了一种非光谱的方式来评估的相干性的半导体激光器光。
2020-06-04 nlin.PS physics.data-an physics.optics
A stochastic differential equation based algorithm to simulate laser speckles for deep tissue blood flow imaging applications
提出了一种基于随机微分方程的强度散斑模拟算法。强度散斑的产生具有负指数分布和指数自相关衰减。分布的平均值在空间上变化，由光子扩散决定，以考虑扩散散斑。该算法是有效的表面和深层组织的血流与扩散相关光谱的潜在应用模拟研究。
2021-07-13 physics.med-ph physics.optics
Low-loss high-speed speckle reduction using a colloidal dispersion
我们提出了一种简单而强大的方法来减少激光散斑，这限制了激光器在成像和显示应用中的采用。我们使用的胶体溶液，可以迅速降低散斑对比度，由于布朗运动的散射粒子。通过使用白色涂料覆盖比色皿的侧面和光纤将激光输送到胶体溶液深处，克服了与通过胶体溶液传播相关的高插入损耗，使透射率大于90%。扩散激光输出遵循朗伯分布，在129 μs的积分时间下产生低于4%的散斑对比度。胶体溶液能够在不消耗功率的情况下实现快速散斑减少，同时保持高透射率、低成本、紧凑尺寸和长寿命，这使得我们的方法可用于广泛的激光成像和投影应用。
2012-12-20 physics.optics
Noise in laser speckle correlation and imaging techniques
我们研究了噪声的强度方差和强度相关性和结构函数测量的光散射从随机介质中的情况下，当这些数量是通过平均超过一个有限数量N的像素的数码相机。我们表明，在所有情况下，噪声尺度为1/N，它是敏感的信号对应于相邻像素的相关性，以及有效的时间平均（由于有限的采样时间）和空间平均（由于有限的像素大小）。这些结果对多散斑动态光散射、时间分辨相关光谱、散斑可见度光谱、激光散斑成像等应用中的噪声水平估计具有指导意义。
2010-05-17 physics.optics
Intelligent mode-locked NPR fiber laser based on laser speckle characteristics
College of Electronics and Information Engineering, Sichuan University（四川大学电子信息学院）
本文提出利用人工智能优化模式锁稳定性的方法，通过分析激光通过散射介质产生的条纹图案特征，实现智能稳定模式锁单脉冲生成。
2023-06-11 physics.optics
Robust quantitative single-exposure laser speckle imaging with true flow speckle contrast in the temporal and spatial domains
提出了一种系统的和鲁棒的激光散斑衬度成像（LSCI）方法和程序，包括LSCI系统校准、静态散射去除以及测量噪声估计和校正，以从单次曝光LSCI测量获得真实的流动散斑衬度和流动速度。由于散斑对比度仅与流速有关，且只含有加性噪声，因此建议用散斑对比度代替传统的对比度K。我们通过对不同速度下的体模流进行成像来证明所提出的真实流散斑对比度的功效，表明（1）所提出的配方极大地增强了流指数的线性灵敏度（逆去相关时间），并且线性度覆盖从0 mm/s到40 mm/s的流速的整个跨度;以及（2）可以恢复真实的流速，而不管上覆的静态散射层和散斑统计的类型（时间或空间）。进一步揭示了时间散斑衬度和空间散斑衬度的根本区别。在空间域中恢复的流动指数更容易受到静态散射的影响，并且比在时间域中获得的流动指数表现出更短的线性范围。所提出的LSCI分析框架为在广泛的激光散斑衬度成像应用中估计真实流速铺平了道路。
2019-05-25 physics.app-ph physics.optics
Escherichia coli activity characterization using a laser dynamic speckle technique
应用激光动态散斑技术表征细菌活性的结果。在双室培养皿中检测斑点活性。一个隔室接种，另一个隔室作为空白对照。用最近报道的时间差分法对散斑图像进行了处理。测试了0.3、0.5和0.7 McFarland单位细胞浓度的三种接种物;每种接种物测试两次，共进行六次实验。计算接种隔室和空白的平均活性、活性标准差和斑点图案演变的其他描述符对时间的依赖性。总之，所提出的动态散斑技术允许表征大肠杆菌细菌在固体介质中的活性。
2012-09-15 physics.bio-ph physics.optics
Low-spatial coherence electrically-pumped semiconductor laser for speckle-free full-field imaging
激光源的空间相干性由于相干伪影（诸如散斑）而限制了它们在并行成像和投影中的应用。相比之下，传统的非相干光源（诸如热源或发光二极管（LED））提供每独立空间模式相对低的功率。在这里，我们提出了一个芯片级，电泵浦半导体激光器的基础上的一种新的设计，展示了高功率每模式与低得多的空间相干性比传统的激光源。激光谐振腔的制造与混沌，D形腔优化，以实现高度多模激射。激光在约1000个模式中同时且独立地发生，因此总发射表现出非常低的空间相干性。利用混沌腔激光器作为照明光源，实现了无散斑全场成像。样品照明的每种模式的功率比LED或热光源高几个数量级。这种紧凑、低成本的光源结合了LED的低空间相干性和激光的高光谱辐射率，可以实现广泛的高速、全场成像和投影应用。
2014-10-05 physics.optics
Overcoming the speckle correlation limit to achieve a fiber wavemeter with attometer resolution
利用散斑测量光波长是一种很有前途的工具，可用于实现紧凑和精确的波长计和光谱仪。然而，这些设备的分辨率受到由紧密间隔的波长产生的散斑图案之间的强相关性的限制。在这里，我们将展示如何散斑图像的主成分分析提供了一条路线，以克服这一限制。利用这一点，我们展示了一个紧凑的波长计，测量波长的变化稳定的二极管激光器的5.3上午，8个数量级以下的散斑相关限制。
2019-09-02 physics.ins-det physics.optics
Toward defeating diffraction and randomness for laser beam propagation in turbulent atmosphere
激光在湍流大气中的远距离传输会导致光束分裂成散斑。我们发现，最强烈的散斑近似保持高斯形状和初始准直光束的直径，而在传输过程中损失能量。每1000次大气实现中就有一次在7公里距离处产生超过初始功率20%的强烈斑点。这样的最佳实现创建有效的扩展透镜，聚焦超过真空传播的衍射极限的强烈散斑。大气层的变化每隔几毫秒就发生一次。我们建议使用强烈的散斑，大大增加了时间平均的功率输送到目标平面的触发脉冲激光操作，只有在最佳实现的时候。在强散斑处产生的功率输送和激光辐照度远远超过衍射限制光束的强度和在典型实现上的平均强度。
2017-11-08 nlin.CD nlin.PS physics.optics
A simple and rapid method for detecting living microorganisms in food using laser speckle decorrelation
食品中微生物的检测是食品安全和人类健康的关键问题。尽管已经开发了各种检测食品中低水平微生物的方法，但它们需要高成本、复杂的设备、侵入性程序和熟练的技术人员，这限制了它们在食品工业中的广泛应用。在这里，我们提出了一个简单的，非破坏性的，非接触的，和快速的光学方法测量活的微生物在肉制品中使用激光散斑去相关。通过简单地测量从样品反射的动态散斑强度图案并分析时间相关时间，可以以高灵敏度非侵入性地检测活微生物的存在。我们提出了检测E的原理证明演示。杆菌和枯草鸡胸组织中的蜡样细胞。
2016-03-18 physics.bio-ph physics.optics q-bio.QM
Decoherent Focusing Design and Advanced Passive Speckle Reduction for Laser Illumination Systems
本文提出一种基于矩形棱镜阵列与交叉圆柱菲涅耳透镜的去相干聚焦设计，实现矩形均匀光斑，并通过约15%电流调制将梳状光谱转为连续，从而突破模式限制，实现无限去相关激光束以有效抑制散斑。
2024-12-18 physics.optics
Experimental observation of speckle instability in Kerr random media
在具有Kerr型非线性的无序介质中，由于光强起伏与局部折射率的非线性关系之间的正反馈，透射散斑图将变得不稳定.本文首次提出了液晶盒中横向散射光的散斑不稳定性的实验证据。通过对单元的光电导壁的适当照射，二维受控无序被压印在介质中，而非线性响应通过液晶分子的光学重取向获得。在临界阈值以上观察到具有振荡强度的散斑图案，发现该阈值取决于散射平均自由程，正如理论所预测的。
2010-03-25 cond-mat.dis-nn physics.optics
Deep learning enabled laser speckle wavemeter with a high dynamic range
University of St. Andrews（圣安德鲁斯大学）；Yonsei University（延世大学）
当激光被无序介质散射时产生的散斑图案最近被证明可以给出令人惊讶的精确或宽带波长测量。这里表明，深度学习是使用散斑波长计分析波长变化的理想方法，因为它能够识别趋势并克服复杂数据集中的低信噪比。这种组合能够在一个步骤中在宽的操作范围内以高精度进行波长测量，具有出色的抑制仪器和环境噪声的能力，这是以前的方法所无法实现的。研究表明，深度学习的噪声抑制能力在488 nm至976 nm的工作范围内提供了阿托米级的波长精度。该动态范围超出现有技术水平六个数量级。
2020-06-17 cs.LG physics.optics
Spatio-Temporal Supermodes:Rapid Reduction of Spatial Coherence in Highly Multimode Lasers
空间相干性量化了空间场随时间的相关性，并且是光的基本性质之一。在这里，我们研究的高度多模激光器在短时间尺度的制度的空间相干性。反直观地，我们表明，在这个制度中，时间（纵向）模式在空间相干性降低中发挥着至关重要的作用。为了评估空间相干性，我们测量了由具有超过$10^5$激射空间（横向）模式的高度多模激光器产生的散斑场的时间动态，并检查了散斑对比度对检测设备的曝光时间的依赖性。我们发现，在短时间尺度的制度，空间和时间模式相互作用，形成时空超模，这样的空间自由度编码到时间模式。结果，散斑对比度取决于时间模式的数量，并且空间相干度降低并且散斑对比度被抑制。在长时间尺度下，超模不再是激光模式结构的有效表征。因此，空间相干性是独立的时间模式，和经典的结果，其中的散斑对比度被抑制的空间模式的数量，得到。由于这种新的时空机制，高度多模激光器可用于高速全场成像应用中的散斑抑制，正如我们在这里展示的快速移动物体的成像。
2018-04-25 physics.optics
Spatial sub-Rayleigh imaging analysis via speckle laser illumination
光学亚瑞利成像在许多领域具有潜在的应用价值。在这封信中，通过限制光场的发散度，以及照明源的大小，我们表明，通过散斑激光照明的一阶平均强度测量可以实际突破瑞利极限。对于高阶算法，据报道，可以利用自相关函数来实现亚瑞利特征。然而，我们发现高阶算法的这种子瑞利特征仅限于二值物体，并且当放置灰色物体时图像会失真。这一特性促使我们去寻找高阶相关成像算法背后的物理机制。我们在这封信中解决这些解释，并发现对于不同类型的高阶算法，总有一个座位在正确的地方从交叉关联函数。
2016-08-01 physics.optics
Does the structure of light influence the speckle size?
众所周知，当激光从粗糙表面反射或通过漫射介质时，在给定的观察平面上将形成散斑图案。散斑通常由具有均匀强度的激光束产生，对于该均匀强度的激光束，已经导出了将散斑大小与照明面积相关联的公知关系。本文研究了高阶拉盖尔-高斯（LG）模产生的散斑，其特征是强度分布不均匀的同心环，发现LG模的环结构对散斑大小没有任何影响，它恰好与均匀强度分布下的散斑大小相同。这使我们能够提供一个简单的表达式，将斑点大小与LG模式的光斑大小联系起来。我们的研究结果将在许多基于斑点的应用中具有重要意义。
2019-06-15 physics.optics
Multimodal Imaging System Combining Hyperspectral and Laser Speckle Imaging for In Vivo Hemodynamic and Metabolic Monitoring
University College London（伦敦大学学院）；UCL Queen Square Institute of Neurology（伦敦大学学院皇后广场神经科学研究所）
本研究提出了一种结合超光谱和激光散斑成像的多模态成像系统，用于实时监测活体组织的血流和代谢状态。
2026-01-22 physics.app-ph physics.bio-ph physics.ins-det
Laser beam imaging from the speckle pattern of the off-axis scattered intensity
我们研究的激光束的定位（成像）的逆问题，从测量的光散射离轴的泊松云的小颗粒的强度。从波动方程出发，分析了散射光强的微观相干性，并指出从一组CCD摄像机捕获的散斑图中确定激光束是可能的。当粒子相对于波长是小的或大的时，两组相机是足够的。对于一般的颗粒尺寸，具有两组摄像机的激光定位的准确性取决于云的散射特性。然而，三组或更多组相机允许精确定位，这对于云中颗粒的类型、大小、形状和浓度的不确定性是鲁棒的。介绍了一种新的激光束定位算法，并给出了数值例子，在海洋大气中的高能激光成像的应用有关的制度。
2017-07-19 math.AP physics.data-an physics.optics
The speckle contrast extended to the polarimetric case: applications to radar and Laser images
本研究将多元变异系数的多种定义拓展应用于雷达偏振时间序列与动态偏振散斑领域，验证了其在信噪比提升、区域对比度增强方面的价值，并揭示偏振多元变异系数与偏振度的紧密关联。
2023-06-08 eess.IV physics.data-an physics.optics
Extracting particle size distribution from laser speckle with a physics-enhanced autocorrelation-based estimator (PEACE)
从成像系统中提取关于高度散射表面的定量信息是具有挑战性的，因为散射光的相位在传播时经历多次折叠，从而导致复杂的散斑图案。一个具体的应用是在制药工业中干燥湿粉末，其中量化粒度分布（PSD）是特别感兴趣的。需要在干燥过程中使用非侵入性且实时的监测探头，但没有合适的候选方案。在这份报告中，我们开发了从PSD到散斑图像的理论关系，并描述了一种用于散斑分析的物理增强自相关估计器（PEACE）机器学习算法，以测量粉末表面的PSD。这种方法同时解决了正问题和逆问题，并且具有更高的可解释性，因为机器学习近似器是由物理定律正则化的。
2023-03-02 eess.IV physics.optics
Correction to the Effective Refractive Index and the Confinement Factor in Waveguide Modeling for Quantum Cascade Lasers
本文导出了量子级联激光器波导设计中的有效介质折射率和限制因子的计算公式，与以往文献中的计算公式相比，应用严格的微扰理论，考虑了波导结构和材料的各向异性光学增益和非厄米特性的影响，对限制因子和有效增益作了百分之几的修正。这个结果可以很容易地推广到任何具有分层结构的光学器件。
2021-07-20 physics.optics
Assessing Sensitivity of Brain-to-Scalp Blood Flows in Laser Speckle Imaging by Occluding the Superficial Temporal Artery
本研究开发七通道散斑对比度光谱系统，通过阻断颞浅动脉分离头皮与脑血流信号，证实了系统对脑血流的敏感性并得出最佳探测配置。
2025-01-31 physics.ins-det physics.med-ph physics.optics
A Physics-Guided Neural Framework for Rheology Measurement from Dynamical Laser Speckles
Technical University of Munich（慕尼黑工业大学）；University of Oxford（牛津大学）；TUM University Hospital, Technical University of Munich（慕尼黑工业大学附属塔姆大学医院）；Peking University Third Hospital（北京大学第三医院）；China Jiliang University（中国计量大学）
本文提出了一种基于物理的深度学习框架，通过分析动态激光散斑数据，实现对混浊介质中流变学性质的高效测量。
2026-03-01 physics.optics
Statistical Analysis of Speckle Fields
University of Alberta（阿尔伯塔大学）；Lawrence Livermore National Laboratory（劳伦斯利弗莫尔国家实验室）
研究散斑场的统计分析，直接从激光强度场计数散斑，将其视为χ₂²随机场并施加局部最大值条件，评估多种孔径光谱理论，蒙特卡罗模拟证实该理论，有更高精度，还应用于SBS反射率模型等。
2026-07-24 physics.optics physics.plasm-ph
Identification of a replicable optical security element using laser speckle
本研究提出一种含随机粗糙浮雕的光学安全元件，兼具传统全息图低成本可批量复制的优势且能抵御多种复制方式，通过散斑图案互相关验证真伪识别效果，可基于现有标准压印设备量产。
2024-04-12 cs.CR physics.optics
Time-resolved three-dimensional elucidation of complex-refractive-index alteration induced by ultrashort laser pulses
本文提出一种基于探测脉冲偏振分析的新方法，首次实现超短脉冲激光诱导光丝瞬态复折射率的三维精确成像，为微纳加工激光参数优化及凝聚态物理研究提供关键实验依据。
2025-07-07 physics.optics
Forces from highly focused laser beams: modeling, measurement and application to refractive index measurements
利用广义Lorenz-Mie理论，可以在很宽的参数范围内对光镊中的光力进行鲁棒建模。我们描述的程序，并显示如何结合实验测量的陷阱加上计算建模的属性，可以允许未知参数的粒子-在这种情况下，折射率-要确定。
2007-02-06 physics.optics
High-resolution long-working-distance reference-free holographic microscopy exploiting speckle-correlation scattering matrix
使用传统的基于折射的光学透镜，同时实现高分辨率成像和长工作距离条件是具有挑战性的。为了增加透镜的数值孔径，应补偿工作距离，反之亦然。在这里，我们提出并证明了一个新的概念，在光学显微镜，可以实现高分辨率成像和长工作距离的条件下，利用散射层，而不是折射光学。当光线穿过散射层时，它会产生独特的干涉图案。为了在不引入参考光束的情况下从干涉图样中恢复复振幅图像，我们利用了散斑相关散射矩阵方法。这种特性使得全息显微术不需要任何透镜或外部参考光束。重要的是，所提出的方法允许高分辨率成像与长的工作距离超出了传统的物镜可以实现。作为实验验证，我们对各种显微样本进行了成像，并将其性能与离轴数字全息显微镜进行了比较。
2018-02-28 physics.optics
Phase Transitions with Coupled Lasers Array, PhD Research Summary
本文总结博士研究，聚焦于耦合激光器阵列的相变，通过锁相大型网络并控制时空激光模式，实现快速散斑抑制及多种物理与计算应用。
2025-02-07 physics.optics
Zero Focal Shift in High Numerical Aperture Focusing of a Gaussian Laser Beam through Multiple Dielectric Interfaces
本文讨论了高斯激光束通过多个平面介质界面时的焦移问题。结果表明，折射率失配的变化可以改变焦移和焦点位置，焦移可以是正的，也可以是负的，并且与盖玻片和浸没介质之间的折射率失配成正比。研究还表明，对于每种浸没介质（盖玻片），通过选择具有适当折射率的盖玻片（浸没介质），可以在连续深度范围内消除焦移。
2014-09-14 physics.optics
High Speed Precise Refractive Index Modification for Photonic Chips through Phase Aberrated Pulsed Lasers
提出一种结合非热态与热态优势的光子芯片折射率修饰方案，通过操控球面像差重分配脉冲能量，实现20 mm/s高速、16 x 10-3高对比度及任意截面高精度制造。
2023-07-26 physics.app-ph physics.optics
Nanoscale local modification of PMMA refractive index by tip-enhanced femtosecond pulsed laser irradiation
本文提出利用金属化针尖增强飞秒激光在 PMMA 表面实现横向尺寸小于 200 nm、脉冲能量低于 0.5 nJ 的折射率局域改性，精度和能量效率均显著优于现有技术，并有望用于光子晶体与表面波导制备。
2022-11-11 physics.optics
Third order nonlinear study of ZnO nano particles under femto-second laser illumination
采用简易沉淀法合成了不同Ag掺杂量的ZnO纳米粒子。采用Z扫描技术，在重复频率为1 kHz、中心波长为532 nm、脉冲宽度为130飞秒的激光脉冲作用下，研究了ZnO纳米粒子的双光子吸收截面和非线性折射率。采用速率方程方法，通过理论计算得到了ZnO纳米粒子的2PA截面。吸收截面和非线性折射率都随着Ag掺杂量的增加而增加。我们已经观察到的非线性折射率的增加104的顺序在飞秒激光激发的存在下，参考纳秒激光激发。
2018-06-25 physics.optics
A step-by-step guide to reduce spatial coherence of laser light using a rotating ground glass diffuser
在显微镜中快速过程的宽视场成像需要高的光强度，这促使使用激光作为光源。然而，由于它们的长空间相干长度，激光器不适合于这样的应用，因为它们产生相干噪声和寄生反射，例如散斑，降低图像质量。因此，我们提供了一个分步指南，用于构建一个无斑点和高对比度的激光照明设置使用旋转毛玻璃扩散器驱动的步进电机。该装置易于构建，价格便宜，并且允许48%的显着光通量，与报告的装置中常用的单个透镜收集器相比高出40%。这是通过仅使用一个物镜来收集来自毛玻璃漫射器的散射光来实现的。我们在图像质量、电机引起的振动和光通量方面验证了我们的设置的稳定性和性能。为了突出后者，我们记录布朗运动的微粒使用100倍油浸物镜和高速摄像机工作在2 000 Hz的激光输出功率只有22 mW。此外，通过将物镜放大率降低到50倍，实现了高达10 000 Hz的采样率。为了帮助具有基本或高级光学知识的读者实现此设置，我们提供了完整的组件列表，3D打印CAD文件，设置协议和运行步进电机的代码。
2017-04-13 physics.ins-det physics.optics
Superlens-Assisted Laser Nanostructuring of Long Period Optical Fiber Gratings (LPGs) for Enhanced Refractive Index Sensing
提出微球辅助超透镜激光纳米结构化方法，在LPGs表面生成纳米孔以增强折射率传感，灵敏度提升16.08%-19.57%，且结构耐久，优于传统涂层方案。
2023-11-10 physics.app-ph physics.optics
Ultrafast Laser-Fabricated Fluoride Glass Waveguides with Exceptionally High Positive Refractive Index Change for Mid-Infrared Integrated Optics
本研究利用超快激光在氟化物玻璃中制备出折射率变化超过0.02的高正折射率变化波导，揭示了钡元素迁移致密化机制，实现了3D结构、新型可见光激光及中红外器件小型化，在传感与光谱学领域潜力巨大。
2024-11-18 physics.optics
Unsupervised learning segmentation for dynamic speckle activity images
Universidad Nacional de Mar del Plata（马德普拉塔国立大学）；CONICET La Plata-CIC（拉普拉塔国家科学技术研究委员会-科学调查委员会）；Universidad Nacional de La Plata（拉普拉塔国立大学）
本文提出了基于计算智能技术的动态激光散斑图像序列决策模型的设计。这些模型的目的是识别由来自激光的相干光束照射的生物样本的图像区域。使用自组织映射投影对场图像进行伪着色。该过程使用应用于图像序列的每个像素中的强度随时间变化的描述符集合来执行。这些模型使用选定的描述符，以提高效率，这取决于具体的应用。我们提出了两个应用所提出的技术来评估生物组织的例子。所获得的结果是令人鼓舞的，并显着改善那些使用单一的描述符。
2014-08-17 cs.CV physics.optics
Ultra-high precision speckle spectrometer enabling radio-frequency scale resolution of atomic spectra
Adelaide University（阿德莱德大学）；University of St Andrews（圣安德鲁斯大学）
本文提出一种超精密斑点光谱仪，通过集成球作为多重散射腔提升光谱灵敏度，实现6飞米分辨率，首次直接测量了 rubidium-85 D2跃迁的超精细结构，精度达3.6%。
2026-04-02 physics.optics
Whispering-gallery-mode barcode-based broadband sub-femtometer-resolution spectroscopy with an electro-optic frequency comb
光谱学是研究分子物理和实现生物化学传感的基本工具。然而，在宽带上实现亚飞秒分辨率光谱是具有挑战性的。本文通过将散斑图和电光频率梳（EOFC）相结合，实现了宽带高分辨光谱学。提出了一种基于回音壁模式（WGM）散斑（或WGM条形码）的新型波长计，用于将可调谐连续波（CW）激光器的频率与由超稳定激光器提供的光学基准相关联。从CW激光器产生的超细梳状线以亚飞秒分辨率对光谱进行采样。由于EOFC的中心光频率完全由WGM散斑波长计确定，因此通过执行顺序采集可以大大扩展测量带宽。这种方法充分利用了两个领域的优势，实现0.8-fm的分辨率与光纤激光器和80 nm的带宽与外腔二极管激光器。对超高Q腔和HCN气体吸收的光谱测量结果表明，该系统具有高分辨率和宽带宽的特点，具有广阔的应用前景。
2022-12-16 physics.optics
Accounting for speckle scale beam-bending in classical ray tracing schemes for propagating realistic pulses in indirect drive ignition conditions
提出了一种等离子体流引起的平滑激光束偏移的半解析模型。基于高斯描述的散斑，该模型包括空间，时间和偏振平滑技术，通过从流体动力学模拟发出的配合与近轴描述的电磁波。然后将该光束弯曲模型包含在光线跟踪算法中，并仔细验证。在NIF实验的全尺寸模拟中，当作为后处理应用于内锥的传播时，沿激光路径的光束弯曲会影响黑腔内部的折射条件和能量沉积，并且可以解释异常折射测量，即在一些NIF实验中观察到的所谓闪烁。
2022-09-02 physics.comp-ph physics.flu-dyn physics.optics
X-ray refractive index of laser-dressed atoms
研究了原子在激光中的X射线区的复折射率。激光（强度高达10^13 W/cm ^2，波长800 nm）改变了原子的状态，但假设不会激发或激发处于电子基态的原子。利用量子电动力学，我们设计了一个从头算理论计算的动态偶极极化率和光吸收截面，随后用于确定的实部和虚部，分别折射率。与激光的相互作用被非微扰地处理; X射线相互作用被描述为单光子过程。我们数值求解所涉及的使用单向量Lanczos算法的预解。最后，我们制定的速率方程，共同传播的激光和X射线脉冲通过一个气室。我们的理论适用于氩。我们研究了在大范围的修整激光强度下氩K边附近的X射线极化率和吸收。在Ar 1 s-> 4p边前共振区发现了X射线的电磁感应透明现象。我们证明了在Ar中的EIT允许在更宽的X射线脉冲（持续时间100 ps，光子能量3.2keV）上压印超快激光脉冲的形状。因此，我们的工作为硬X射线源的研究开辟了新的机会。
2008-10-15 physics.atom-ph physics.optics
Noise analysis in outdoor dynamic speckle measurement
本文针对工业检测的室外动态散斑测量需求，分析了相位波动、散粒噪声等环境噪声下动态散斑法的效率及非均匀激光照明下归一化估计量的应用，通过仿真与实验验证了室外测量的可行性及结果一致性。
2023-08-28 physics.optics
Low Bend Loss, High Index, Composite Morphology Ultra-fast Laser Written Waveguides for Photonic Integrated Circuits
本文提出一种在硼铝硅酸盐玻璃中多遍激光写入的复合三维波导，通过协同热与非热改性机制实现高折射率对比度，将1550 nm下弯曲损耗截止半径从10 mm降至4 mm。
2025-05-07 physics.optics
Measurement of refractive index of single microparticles
单个微粒的折射率是从精确测量和严格建模的激光陷阱的刚度。我们证明了四种不同材料的颗粒直径从1.6到5.2微米的方法，并实现了优于1%的精度。该方法作为一种新的表征技术有很大的贡献，因为它在其他方法（如吸收光谱法）开始失效的条件下（小粒径，多分散性）效果最好。颗粒不需要转移到特定的流体中，这防止了折射率匹配技术中常见的颗粒降解或改变。我们的研究结果还表明，先进的激光陷阱模型准确地再现了实验现实。
2006-10-12 physics.optics
Tunable Dynamic Speckle Generation for Random Illumination Microscopy
Aix Marseille Université, CNRS, Centrale Med, Institut Fresnel（艾克斯马赛大学、法国国家科学研究中心、中央理工梅德学院、费斯奈尔研究所）；Department of Engineering Science, University of Oxford（牛津大学工程科学系）；Morgridge Institute for Research（莫格里奇研究所）
本文提出了一种低成本的液晶散斑发生器，用于实现高分辨率的宽场随机照明显微镜，提升了横向空间分辨率和轴向分辨率。
2026-02-27 physics.app-ph physics.ins-det physics.optics
Refractive Index Enhancement with Vanishing Absorption in an Atomic Vapor
我们报告了一个原理验证实验，其中原子蒸气的折射率增强，同时保持消失的光束吸收。其核心思想是用合适的控制激光驱动蒸汽中的碱金属原子，并在双光子拉曼配置中诱导探测光束的增益共振和吸收共振。这两个共振的强度和位置可以通过改变控制激光器的参数来操纵。通过利用这两个共振之间的干涉，我们获得了增强的折射率，而不增加的吸收。
2008-07-16 physics.optics quant-ph
A Multimodal Hyperspectral and Laser Speckle Imaging Platform for Simultaneous Monitoring of Spinal Cord Oxygenation, Perfusion and Metabolism
University College London（伦敦大学学院）；UCL Queen Square Institute of Neurology（伦敦大学学院奎恩广场神经科学研究所）
本研究通过集成激光散斑对比成像升级高光谱成像平台，实现大鼠脊髓氧合、灌注和代谢的同时多模态监测，并验证了其在氧挑战下的动态响应能力。
2026-10-07 physics.med-ph physics.optics
Sensitivity of propagation and energy deposition in femtosecond filamentation to the nonlinear refractive index
在改变激光脉冲宽度、能量和聚焦f数的条件下，测量了空气中飞秒激光的轴向效应。细丝的特征在于从激光脉冲的能量的超快z依赖吸收，并通过测量产生的局部单周期声波来诊断。结果进行了比较，2D+1模拟脉冲传播，其结果是高度敏感的瞬时（电子）部分的非线性响应的$N_2$和$O_2$。我们发现[JK]中最近对非线性折射率（$n_2$）的测量Wahlstrand等人，物理学修订版A。85，043820（2012）]提供了实验和模拟之间的最佳匹配和极好拟合。
2014-11-18 physics.optics
Enhancing Speckle Metrology with Diffusion Denoising in Photon-Starved Regimes
Adelaide University（阿德莱德大学）；University of St Andrews（圣安德鲁斯大学）；Heriot-Watt University（赫瑞-瓦特大学）
提出一种扩散去噪框架，通过混合预训练和实验微调策略，在低信号条件下分离测量噪声与散斑结构，应用于积分球波长传感时均方根误差降低72%。
2026-06-24 physics.optics
