基于关联光学的单次成像及存取方法

摘要

本发明公开了一种基于关联光学的单次成像及存取方法，该方法使用激光作为光源，基于存储介质的散射过程，利用强度关联测量实现成像及存取。该方法需要在光路中设置存储介质，并将待测物体放置在探测光路中，写光将待测物体的位相存入存储介质中，读光再将待测物体的位相从存储介质中读出，结合一阶关联测量，通过对单次写读过程中产生的散射光信号进行时间积分的二阶关联计算，可以获得稳定的位相关联函数，从而实现单次成像及存取。相较于传统成像方法，灵敏度高，而相较于传统的关联光学成像，可以实现单次成像及存取。

主权项

一种基于关联光学的单次成像及存取方法，其特征在于该方法包括以下具体步骤：第一步：设置存储介质，并将其制备到基态；第二步：将位相差稳定的两束激光，一个作为参考光，一个作为探测光；将待成像物体放置在探测光路上，将参考光和探测光注入存储介质中，发生基于自发散射，产生信号光，同时存储介质内态之间产生位相相干性；这两束激光标记为写光，彼此空间分开，形成两条光路，分别作为参考光路和探测光路；每一路写光的散射过程会同时产生第一散射光场和存储介质的第一相干自旋波，第一相干自旋波记录了写光携带的待测物体的位相信息，即将待测物体的位相信息存入存储介质；然后将两路写光产生的两个散射信号光进行空间一阶干涉，干涉信号需大于一个干涉周期，用探测器探测，记录下第一干涉信号；第三步：将另外两束位相差稳定的激光，注入存储介质中，这两束激光记为读光，与上步骤的两束写光反方向传播并分别空间重合；两路读光与存储介质发生增强散射，每一路读光都会产生第二散射光场，基于增强散射的物理原理，第二散射光场携带出存储介质的第一相干自旋波的位相信息，这一过程即是位相的读出过程；将读光产生的两个散射信号光进行空间一阶干涉，干涉信号需大于一个干涉周期，用探测器探测，记录下第二干涉信号；第四步：将第一干涉信号和第二干涉信号进行二阶强度关联计算，得到位相关联函数，计算出探测光路上待测物体的位相，根据物体的位相信息进行成像及读取。