Comparative analysis of signal-to-noise ratio in correlation plenoptic imaging architectures
相关全光成像（CPI）是一种利用相关光源的特殊性质的无扫描衍射限制的三维光学成像技术。CPI已被进一步扩展到感兴趣的显微镜，如荧光或散射物体的样品，在一个修改后的架构命名为相关光场显微镜（CLM）。有趣的是，实验表明，CLM的噪声性能比原始CPI方案有显著改善，从而获得更好的图像和更快的采集速度。在这项工作中，我们提供了一个理论基础，这样的优势，通过调查的信号-噪声和信号-背景比的CLM和原始CPI设置的属性。
2022-06-27 physics.optics quant-ph
Innovative schemes for Correlation Plenoptic Imaging
本文综述任意平面间相关性全光成像方案，以克服传统全光成像分辨率与视角局限，并推导其图像重聚焦算法。
2024-09-14 physics.optics
Plenoptic microscope based on laser optical feedback imaging (LOFI)
我们提出了一个全光显微镜的性能，它结合了高灵敏度的激光光学反馈成像装置，高分辨率的光学合成孔径和散粒噪声有限的信噪比，通过使用声学光子标记的概述。通过使用自适应相位滤波，该显微镜允许相位漂移校正和数值像差补偿（散焦，彗差，散光.）。这种新型显微镜似乎很适合通过散射和非均匀介质进行深度成像。
2015-06-18 physics.optics
3D correlation imaging for localized phase disturbance mitigation
本文提出一种关联光场成像方法，通过测量二阶时空关联来抑制位于特定距离且缓慢变化的湍流相位扰动，同时避免传统全光成像中的横向分辨率损失。
2024-06-14 physics.optics quant-ph
Plenoptic microscopy and photography from intensity correlations
本研究提出两种基于光强度关联的衍射极限全光成像方法，分别适配显微场景并提升抗湍流鲁棒性、结合双参考平面关联实现分辨率与景深的优异结合，为紧凑型CPI器件设计奠定基础。
2024-09-14 physics.optics
Plenoptic x-ray microscopy
全光相机使用微透镜阵列来在单个复合图像中捕获同一场景的多个视图。它们可以重新聚焦在不同的平面和深度估计上。然而，到目前为止，所有类型的全光计算成像都限于可见光。我们展示了一个X射线全光显微镜，它使用一个集中的微毛细管阵列，而不是一个微透镜阵列，并可以同时获得从一百到一千X射线投影的成像体积位于微毛细管阵列的焦点区域。因此，焦平面附近的各种深度处的断层摄影切片可以以类似于断层合成的方式重建，但是来自单次X射线曝光。该显微镜能够对大样本中的小子体积进行深度分辨成像，并可用于通过传播相衬对弱吸收的人造和生物物体进行成像。
2019-12-26 physics.app-ph physics.optics
Plenoptic imaging of particle interactions in scintillation detectors
UC San Diego（加州大学圣地亚哥分校）；Lawrence Livermore National Laboratory（劳伦斯利弗莫尔国家实验室）；University of Wisconsin-Madison（威斯康星大学麦迪逊分校）
提出PRISM多焦点全光成像系统，通过多焦距微透镜阵列平衡光子收集与深度编码，在光子匮乏条件下实现毫米级3D定位，平均误差约1mm。
2026-07-02 eess.SP physics.ins-det physics.optics
Assessing the 3D resolution of refocused correlation plenoptic images using a general-purpose image quality estimator
本研究针对传统光场成像中微透镜阵列导致的分辨率随体积重建能力提升而下降的问题，提出基于图像保真度的通用分析方法，定量评估相关光场成像的轴向与横向分辨率，验证其重聚焦重建的轴向切片能力可媲美传统成像系统。
2024-06-19 eess.IV physics.optics
Towards quantum 3D imaging devices: the Qu3D project
我们回顾了量子全光相机的设计和实现的研究进展，量子全光相机是一种全新的3D成像设备，它利用动量-位置纠缠和光子数相关性来提供全光设备的典型重聚焦和超快速，无扫描的3D成像能力，以及在标准全光相机中无法实现的显着增强的性能：衍射极限分辨率、大焦深和超低噪声。为了进一步提高体积分辨率超过瑞利衍射极限，并达到量子极限，我们还开发了基于量子费舍尔信息的专用协议。然而，为了使所提出的设备的量子优势有效并吸引最终用户，需要解决两个主要挑战。首先，由于相关性测量需要大量的帧来提供可接受的SNR，如果用商业上可获得的高分辨率相机来实现，则量子全光成像将需要范围从几十秒到几分钟的采集时间。其次，为了检索3D图像或重新聚焦2D图像，对大量数据的细化需要高性能和耗时的计算。为了应对这些挑战，我们正在开发高分辨率SPAD阵列和超快电子器件的高性能低级编程，结合压缩传感和量子断层扫描算法，旨在将采集和精细化时间减少两个数量级。还将讨论QPI设备的开发路线。
2021-06-15 physics.app-ph physics.optics quant-ph
Requirements and Design Methodology for a Spatio-Angular Vitreoretinal Surgical Microscope
本文介绍了一种基于全光成像的玻璃体视网膜手术显微镜的要求和设计方法。详细介绍了成像透镜、微透镜阵列和传感器的设计参数。与基于商用全光传感器的概念验证系统相比，所提出的设计提供了扩展的深度成像范围，并可作为临床相关手术显微镜实施的指南。
2018-06-29 physics.med-ph physics.optics
Correlated-photon imaging at 10 volumetric images per second
本文提出一种结合混沌光光子数相关性与SPAD超快传感器阵列的单透镜相关全光成像方案，实现了每秒10个体积图像的采集速度，显著提升了相关光子成像的时间性能并证明其实际应用潜力。
2023-08-07 physics.optics quant-ph
Light-field imaging from position-momentum correlations
本研究提出一种基于位置-动量关联编码的新型关联全光成像（CPI）结构，既具备基础研究价值，又克服了现有装置的实际局限，提升了轴向均匀性与参考平面识别鲁棒性。
2024-01-29 physics.optics
Multi-dimensional wavefront sensing using volumetric meta-optics
理想的成像系统将有效地捕获有关光的所有基本属性的信息：强度，方向，波长和偏振。最常见的成像系统仅将光的空间自由度映射到二维图像传感器上，以效率为代价增加了一些波长和/或偏振鉴别。因此，光学中最有趣的问题之一是如何对多个自由度进行分组和分类，并将它们映射到二维传感器空间。在这里，我们通过模拟表明，体积元光学元件组成的高度散射，反向设计的介质结构与亚波长分辨率可以同时排序光的方向，波长和偏振。这是通过将这些属性映射到图像传感器上的像素的不同组合来完成的，用于压缩感测应用，包括波前感测、光束轮廓分析和下一代全光传感器。
2023-01-24 physics.optics
Talbot self-imaging in $\mathcal{PT}$-symmetric complex crystals
Talbot效应是周期波在近场衍射中的自成像特性，是具有连续平移不变性的傍轴系统中的一种显著干涉现象。在晶体中，即具有离散平移不变性的系统中，自成像一直被认为是一种罕见的效应，仅限于特定的初始场分布。在这里，它表明，在一类无间隙的$\mathcal{PT}$对称复杂的晶体在对称性破缺阈值Talbot复兴可以出现几乎任何初始周期波分布，这是相称的晶格周期。一个可能的实验实现相称的泰伯自成像的光脉冲在复杂的“时间”晶体，实现在一个光色散光纤环的振幅和相位调制器，简要讨论。
2014-09-28 physics.optics quant-ph
Computational 3D microscopy with optical coherence refraction tomography
光学相干断层扫描（OCT）作为体内临床诊断3D成像模式已经取得了广泛的成功，影响了包括眼科学、心脏病学和胃肠病学在内的领域。尽管OCT具有许多优点，例如高灵敏度、速度和深度穿透，但OCT存在几个缺点，最终限制了其作为3D显微镜工具的实用性，例如其普遍存在的相干散斑噪声和维持毫米级成像深度所需的不良横向分辨率。在这里，我们提出了3D光学相干折射断层扫描（OCRT），OCT的计算扩展，通过结合多个OCT体积，跨两个旋转轴采集，形成一个分辨率增强，斑点减少，折射校正的3D重建合成非相干对比机制。我们的无标记计算3D显微镜采用了一种新颖的光学设计，结合了抛物柱面镜，能够捕获5D全光数据集，包括毫米级3D视场，最大可达$\pm75^\circ$，而无需移动样品。我们证明，3D OCRT揭示了果蝇，斑马鱼和小鼠样本中常规OCT未观察到的3D特征。
2022-02-24 eess.IV physics.bio-ph physics.optics
Compressive Imaging of Subwavelength Structures II. Periodic Rough Surfaces
提出了一种用于相对稀疏傅里叶分量波纹近场成像的压缩传感方案。该方案利用近场的随机稀疏测量来恢复散射场的角谱。结果表明，在瑞利假设下，角谱是可压缩的，并适用于压缩传感技术。迭代方案的开发用于恢复的表面轮廓从角谱。建议的非线性最小二乘法在傅立叶基产生准确的重建，即使瑞利假设是假的。
2011-08-31 physics.optics
Robustness of chaotic-light correlation imaging against turbulence
该研究提出可同时实现关联成像与一阶强度成像的方案，对比发现强湍流下关联成像更具优势，且湍流主导图像分辨率时该优势更突出。
2025-01-11 physics.optics quant-ph
Direct Imaging of Periodic Sub-wavelength Patterns of Total Atomic Density
在德布罗意原子干涉仪中产生了周期为$λ/4$和$λ/2$的总原子密度干涉条纹，并利用“光罩”技术直接成像。成像技术使我们能够观察到亚波长周期性图案的分辨率为$λ/16$。研究了干涉时间附近的量子动力学随反冲相位和脉冲面积的变化。
2006-01-27 physics.atom-ph physics.optics
High-fidelity ptychographic imaging of highly periodic structures enabled by vortex high harmonic beams
重叠关联相干衍射成像能够在极紫外线和X射线波长下对纳米级结构进行衍射限制成像，而在这些波长下无法获得高质量的成像光学器件。然而，它依赖于一组不同的衍射图案，使得使用重叠关联成像对高度周期性的样品进行成像具有挑战性，限制了其在电子和光子器件缺陷检测中的应用。在这里，我们使用涡旋高谐波光束驱动的激光携带轨道角动量，实现极紫外重叠成像的高度周期性的样品具有高保真度和可靠性。我们还证明，第一次，我们的知识，重叠关联成像的一个孤立的，近衍射限制的缺陷，否则周期性的样品使用涡旋高谐波光束。这种增强的计量技术可以实现对下一代纳米、能量、光子和量子器件的高度周期性结构的高保真成像和检查。
2023-01-13 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph physics.optics
Sub-wavelength coherent imaging of periodic samples using a 13.5 nm tabletop high harmonic light source
本文利用13.5 nm台式高次谐波光源和模量强制探针技术，首次实现近周期样品高质量成像及12.6 nm亚波长分辨成像，为纳米工程器件检测提供新手段。
2024-03-28 physics.ins-det physics.optics
Computational temporal ghost imaging
鬼成像是一个迷人的过程，其中与物体相互作用的光在没有分辨率的情况下被记录，但是物体的形状仍然被检索，这要归功于这种相互作用的光与计算或检测到的随机信号的量子或经典相关性。最近，鬼成像已经扩展到一个时间对象，通过使用这个周期性对象的几千个副本。在这里，我们提出了一个非常简单的设备，灵感来自计算鬼成像，允许检索一个单一的不可再现的，周期性或非周期性的，时间信号。通过Single Shot、空间多路复用、测量计算机生成的随机图像和由时间信号调制的图像之间的空间强度相关性来执行重建，在没有时间分辨率的情况下使用的芯片CMOS相机上记录和求和。我们的设备允许重建一个单一的时间信号与单色图像或波长复用信号与彩色图像。
2016-06-06 physics.optics
Parallax Depth Sectioning and 3D Reconstruction in 4D-STEM
School of Applied and Engineering Physics, Cornell University（康奈尔大学应用工程物理学院）；Department of Chemistry and Chemical Biology, Cornell University（康奈尔大学化学与化学生物学系）；Kavli Institute at Cornell for Nanoscale Science（康奈尔纳米科学卡弗里研究所）
本文揭示4D-STEM中视差编码的三维信息与断层扫描及光场摄影的关联，提出基于4D FFT的快速非迭代深度切片方法，并验证像差校正明场成像在多层样品三维重建中的优势。
2026-10-02 cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Observation of geometric parametric instability induced by the periodic spatial self-imaging of multimode waves
高度多模物理系统中的时空模式耦合为探索复杂的不稳定性和形成相干波结构提供了新的途径。我们在这里提出的第一个实验演示的多个几何参数不稳定边带，在频域中产生的共振时空耦合，由于自然的周期性空间自成像的多模准连续波光束在一个标准的梯度折射率多模光纤。输入光束通过放大的微芯片激光器在1064 nm处发射亚纳秒脉冲发射到光纤中。实验观察到的边带之间的频率间隔同意与分析预测和数值模拟。一阶峰值位于与泵浦的123.5THz的相当大的失谐处。这些结果打开了显着的可能性，直接转换成一个宽的光谱范围内跨越可见光和红外波长的近红外激光，通过一个单一的共振参数的非线性效应发生在正常的色散制度。作为我们强时空耦合机制的进一步证据，我们观察到了一个惊人的效果，即所有不同的边带峰都由一个定义明确且稳定的钟形空间轮廓携带。
2016-02-16 physics.optics
Talbot self-imaging and two-photon interference in ring-core fibers
波在圆柱表面的传播表现出干涉自成像，很像周期光栅近场衍射中的Talbot效应。本文报道了在弱导环芯光纤中对经典光场的圆柱形Talbot毯的实验观察。我们进一步表明，环芯光纤作为一个高阶光学分束器的单光子，其输出可以控制的输入光场之间的相对相位。通过还展示了高质量的双光子之间的不可区分的光子发送到环芯光纤的干涉，我们的研究结果打开了门，在光通信作为一个紧凑的光束多路复用器，以及在量子信息处理任务作为一个可扩展的实现线性光网络的应用。
2021-09-16 physics.optics quant-ph
High-speed x-ray imaging with single-pixel detector
我们通过实验证明了使用单个像素探测器进行二维高速和高分辨率X射线成像的能力。我们的图像旋转的旋转斩波器在100 kHz的空间分辨率约为15微米，通过使用计算鬼成像方法。我们开发的技术可用于高速周期动力学或周期性刺激效应的成像，具有大视场和低剂量。
2020-04-20 eess.IV physics.optics
Suppression of the Talbot effect in Fourier transform acousto-optic imaging
本文针对声光成像中周期性声波引发的Talbot效应伪影，提出通过附加相位调制引入对称性约束以消除该效应，从而提升图像重建质量与空间分辨率。
2023-12-01 eess.IV physics.class-ph physics.optics
Imaging the transverse component of optical near-fields in resonant photonic structures
Charles University（查理大学）；Friedrich Alexander University Erlangen-Nürnberg（埃尔朗根-纽伦堡弗里德里希·亚历山大大学）；Ludwig Maximilian University Munich（慕尼黑路德维希-马克西米利安大学）
利用超快4D扫描透射电子显微镜研究共振光子结构中光学近场的横向分量，展示其在纳米级分辨率下的成像能力，验证了光子结构在光学频率下的横向电子 streaking 效应。
2026-04-22 physics.optics
Dynamic Imaging of Periodic Structures using Extreme Ultraviolet Scatterometry
University of Colorado（科罗拉多大学）；National Institute of Standards and Technology（美国国家标准与技术研究院）；Universitat Autònoma de Barcelona（巴塞罗那自治大学）；Utah State University（犹他州立大学）
利用极紫外散射仪动态成像周期性结构，通过分析远场衍射阶强度变化，实现对纳米尺度声子动力学的可视化。
2025-12-23 physics.app-ph physics.optics
Imaging outside the box: Resolution enhancement in X-ray coherent diffraction imaging by extrapolation of diffraction patterns
相干衍射成像是一种高分辨率的成像技术，其潜力可以大大提高通过应用这里提出的外推方法。我们证明了增强的分辨率的非周期性物体重建从实验X射线衍射记录，其中包含约10%的缺失信息，包括在衍射图案的中心的像素。一个衍射图案外推超出检测器的区域，因此，该对象被重建在一个增强的分辨率和更好的协议与实验振幅实现。讨论了迭代程序的最佳参数和外推程序的限制。
2015-10-24 physics.optics
Short-wave infrared broadband up-conversion imaging by using a noncritical phase matched bulk KTiOPO$_4$ crystal
本研究采用非临界相位匹配KTiOPO4晶体实现短波红外宽带上转换成像，克服孔径与走离限制，分辨率较周期极化晶体提升6倍和2倍，带宽覆盖生物与大气窗口。
2025-09-25 physics.optics
High-contrast self-imaging with ordered optical elements
创建任意光图案在包括光刻、光束成形、计量、感测和成像的各种领域中找到应用。我们研究了通过有序光学元件自成像获得的高对比度光图案的形成，并应用相空间方法解释了Talbot效应和角度Talbot效应等现象。我们表明，当源是平面波或点源时，图像对比度是最大的，并且对于具有有限空间范围的源，图像对比度具有最小值。我们比较这些制度，并解决他们的一些根本差异。具体来说，我们证明了增加源发散度降低了平面波照明的对比度，但增加了点源的对比度。此外，我们表明，要实现高对比度的点源，调整源的大小和它的距离的元素是至关重要的。我们进一步指出和探索的可能性，实现高度复杂的光模式，通过使用周期性的传输元件。这些图案在远场中可以具有比周期性元件的衍射级的数量更多的斑点。我们预测，最终的图像对比度是较小的点源相比，平面波。我们的模拟证实，在图像中的最小可实现的光斑尺寸是由衍射施加的成像制度无关。我们的研究可以应用于类似的领域，例如量子系统。
2016-09-28 physics.optics
Multi-channel Single-Pixel Imaging for a Composite Motion Target
针对单像素成像（SPI）不适合高速运动目标的问题，提出一种多通道SPI配置，利用多波长通道质心位置确定目标运动状态，结合P-IT伪逆变换方法，实现二维平面任意运动目标的高效成像，理论感知帧率达2222 Hz。
2025-04-17 physics.optics
Experimental Observation of Ghost Image Revivals via Structured Coherence
Shandong Normal University（山东师范大学）；Dalhousie University（达尔豪斯大学）
研究通过将结构化热光场纵向强度自相关工程化为相干梳，首次实验观察到任意物体鬼图像复兴，突破传统鬼成像限制，增强相关成像灵活性，能对移动和非周期性复杂物体进行稳健层析成像。
2026-07-28 physics.optics
Nonlinear imaging in photonic lattices
我们表明，非线性成像是可能的周期性波导配置，只要我们使用两个不同的部分的非线性介质的相反的符号的克尔非线性，在一般情况下，没有其他限制其幅度。第二介质用于实现有效的“反向传播”。实现非线性成像的主要成分是耦合系数的符号和幅度的控制。我们数值测试我们的结果在一维和二维正方形波导排列。
2016-12-20 nlin.PS physics.optics
Fluorescence intensity correlations enable 3D imaging without sample rotations
Linac Coherent Light Source, SLAC National Accelerator Laboratory（直线相干光源，SLAC国家加速器实验室）；SLAC National Accelerator Laboratory（SLAC国家加速器实验室）；Stanford PULSE Institute, SLAC National Accelerator Laboratory（斯坦福PULSE研究所，SLAC国家加速器实验室）；Physics Department, Stanford University（物理学系，斯坦福大学）；Department of Applied Physics, Stanford University（应用物理系，斯坦福大学）；Argonne National Laboratory（阿贡国家实验室）；PSI Center for Photon Science（PSI光子科学中心）；Technical University Darmstadt, Institute of Nuclear Physics（达姆施塔特工业大学，核物理研究所）；RIKEN SPring-8 Center（理化学研究所SPring-8中心）；Institute for Solid State Physics and Optics, Wigner Research Centre for Physics（固体物理与光学研究所，维格纳物理研究中心）；Graduate School of Engineering, Osaka University（大阪大学研究生院工程学部）
针对传统相干衍射三维成像需旋转样品、弹性散射三维信息有限的问题，提出利用超短X射线脉冲激发的荧光强度关联获取非周期样品三维结构的方法，实验验证了其可行性，为多领域提供新成像途径。
2025-10-29 physics.optics
High-resolution ab initio three-dimensional X-ray diffraction microscopy
相干X射线衍射显微术是一种成像非周期性孤立物体的方法，其分辨率原则上仅受记录的最大散射角的限制。我们证明了X射线衍射成像在所有三个维度上具有高分辨率，通过定量分析重建的体积图像来确定。这些图像是从3D衍射数据中检索出来的，不使用关于物体形状或组成的先验知识，这在以前从未在非周期性物体上得到过证明。我们还构建了具有无限焦深的厚物体的2D图像（不损失横向空间分辨率）。这些方法可用于使用X射线波荡器辐射以高分辨率对生物和材料科学样品进行成像，并建立了在X射线自由电子激光源处用于原子分辨率超快成像的技术。
2005-09-08 physics.optics
Theory of optical imaging beyond the diffraction limit with a far-field superlens
最近的理论和实验研究表明，成像的分辨率远远超过衍射极限，可以获得所谓的超透镜。然而，由这种超透镜形成的图像仅在近场中，或者远离透镜的波长的一部分。本文提出了一种远场超透镜（FSL）器件，它是由一个具有周期性双折射的平面超透镜构成。我们在理论上表明，当一个对象被放置在这样的FSL的紧密接近，一个独特的图像可以在远场形成。作为一个例子，我们用数值方法证明，使用适当设计的工作在376 nm波长的FSL，可以从远场数据中获得具有30 nm间隙的40 nm线的图像。
2006-01-21 physics.optics
High-Resolution Speckle-based Single-Pixel Imaging using Silicon Photonic Non-Redundant Optical Phased Array
The University of Tokyo（东京大学）；ETH Zurich（苏黎世联邦理工学院）；Sumitomo Electric Industries, Ltd.（住友电气工业株式会社）；Toyota Technological Institute（名古屋工业大学）
该研究提出基于硅光子非冗余光学相控阵的成像方案，结合散斑式单像素成像，以127个天线实现超1万可分辨成像点，为紧凑OPA芯片实现百万像素成像提供了可行方向。
2026-08-24 physics.optics
Structured illumination fluorescence microscopy using Talbot self-imaging effect for high-throughput visualization
我们报告了一种新的扩展结构照明（SI）显微镜，利用塔尔博特自成像效应，以产生一个SI图案的视场（FOV）和分辨率不受限制的显微镜物镜的数值孔径（NA）的样品。这使得高分辨率SI图案生成（高达自由空间传播极限）跨越大FOV，这反过来又允许SI显微镜有效地适应高通量成像。我们证明了这个概念，使用一个简单的原型显微镜成像一个大的FOV（450 × 350微米）与衍射限制的荧光分辨率限制的显微镜NA为2微米。一个定制的结构化元件，设计与周期性的空间特征超出了显微镜成像物镜的衍射极限，被定位在一个整数倍的塔尔博特距离的一半远离样品。这通过Talbot自成像效应在样品平面处产生了大FOV、子衍射SI图案。然后使用常规SI超分辨率原理将整个FOV的成像分辨率提高到500 nm，大约是显微镜NA衍射极限的4倍。这种方法也应该适用于高通量的亚衍射分辨率多模成像。
2018-01-10 physics.optics
Particle Tracking and Extended Object Imaging by Interferometric Super Resolution Microscopy
研制了一种干涉荧光显微镜和一种新的理论图像重建方法，用于获得活体生物样品的超分辨率图像，并实现动态实时跟踪。跟踪利用存储在照明非相干光和发射光两者的干涉图案中的信息。通过周期性地移动的干涉仪相位和相位恢复算法，我们获得的信息，允许定位与子-2 nm的轴向分辨率在5 Hz。
2018-02-14 physics.bio-ph physics.optics
Far-field super-resolution imaging with a planar hyperbolic metamaterial lens beyond the Fabry-Perot resonance condition
我们证明了利用平面双曲超材料透镜（PHML）可以实现远场超分辨成像，超越了法布里-珀罗共振条件。尽管PHML的厚度远大于波长，但PHML不仅可以高透过率地透射辐射波和倏逝波，而且可以收集图像区域内所有的波，并且它们的幅度在同一数量级。提出了一种实现远场超分辨成像的PHML设计方案，光源与像之间的距离为波长的10倍。我们表明，我们的PHML的超分辨率是强大的损失，和PHML可以通过周期性堆叠的金属和电介质层。
2014-01-15 cond-mat.mes-hall physics.optics
Imaging interatomic electron current in crystals with ultrafast resonant x-ray scattering
我们演示了如何超快共振X射线散射技术可以应用于电子波包在晶体中的成像动力学。考虑到宽带探测脉冲引起的非弹性和弹性散射事件不能通过散射光子的光谱分离，我们研究了具有价带电子动力学的晶体的散射图案。因此，散射模式不是由测量时的结构因子决定的，而是可以对散射原子之间的瞬时电子流进行编码。我们提供的例子，如何在一个周期性的结构中的原子间的电子电流可以从一个单一的散射图案提取考虑价电子空穴运动（KBr）$_{108}$和Ge $_{83}$集群。
2015-11-09 physics.atom-ph physics.optics
Full-range optical imaging of planar collagen fiber orientation using polarized light microscopy
提出了一种新的软组织中胶原纤维方向的自动评估方法。该方法基于偏振光显微镜在垂直和倾斜偏振镜下获得的多次旋转图像，突破了偏振光强度90°周期性的限制，在整个180°范围内准确、快速地评价纤维取向。在验证了该方法之后，我们使用猪跟腱和主动脉的组织学标本来验证所提出的算法，并降低评估所需的旋转图像的数量。我们的算法能够在几秒钟内分析一张显微照片中的5.10^5个像素，因此是一种强大而廉价的工具，可用于此类样品的组织学图像分析，具有广泛的应用前景。
2021-04-30 physics.med-ph physics.optics
Pixel super-resolution interference pattern sensing via the aliasing effect for laser frequency metrology
多束相互成大角度的光束叠加在一起，形成了具有复杂强度、相位和偏振结构的亚微米周期性图案。对于其高分辨率成像，通常采用光学超分辨率方法，例如扫描纳米颗粒成像。在这里，我们报告说，通过使用传统的阵列图像传感器结合2D傅立叶分析，比像素大小小得多的光场的周期性，可以解决在一个简单而紧凑的设置，与分辨率远远超过奈奎斯特限制设置的像素大小。我们证明了解决周期性的空间频率为~3/ $μ$ m的能力，比像素采样频率0.188/ $μ$ m高15倍。这可以通过分析第一布里渊区中的高质量傅立叶混叠来实现。为了获得的干涉图案的绝对空间频率，我们表明，简单的旋转的图像传感器是足够的，它调制的有效像素大小，并允许确定的原始布里渊区。基于这种方法，我们证明了波长传感的分辨率超过100，000没有任何特殊的设备
2022-12-19 physics.app-ph physics.ins-det physics.optics
Super-resolved imaging based on spatiotemporal wavefront shaping
提出了一种提高共焦扫描成像性能的新方法。我们实验证明了它的可行性，使用声波。它依赖于一种新的方式来编码空间信息使用时间维度。通过沿着圆形路径移动用于声穿透物体的发射器，我们创建了时间调制波场。由于问题的圆柱对称性及其时间周期性，时空输入场可以分解为对应于不同空间涡旋或拓扑荷的谐波。利用旋转接收机采集反射波，可以获得同一目标不同点扩散函数的多幅图像。与标准共焦配置相比，不仅分辨率提高了，而且信息的积累也允许构建超越衍射极限的图像。该方法的拓扑鲁棒性保证了在现实生活条件下的良好性能。
2022-10-21 physics.app-ph physics.class-ph physics.optics
