上海光机所等实现多色光纤束无透镜衍射成像

近日，中国科学院上海光学精密机械研究所（以下简称上海光机所）高功率激光物理联合实验室与上海交通大学智能光子学研究中心合作，基于古希腊梯子光子筛的色散等效操作，利用多色光纤束自补偿实现了高分辨的无透镜衍射成像。相关成果发表于《光学快报》。

干涉法和衍射法都能够有效重构待测物体的复振幅信息。干涉法满足实时性需求，但干涉记录需要引入参考光，难以共光路干涉。为了提高衍射重构的时效性，上海光机所研究人员从多角度入手解决这一问题，其中无约束的多距离重构逐渐成为一个热点，与之对应的是多色光衍射重构。

考虑到多色光源以及准直透镜的色散特性，研究人员搭建了基于多色光纤束的衍射成像光路。先用光纤耦合镜将不同波长的激光源耦合到各自波长匹配的单模光纤，再用光纤耦合器合束，最后经光纤输出准直镜转换成准平面光照明。对比实验证明，色散补偿后的成像质量有了显著提升。进一步的理论分析和实验研究还表明，大于50纳米间隔的多色光源更有利于衍射重构。

研究人员表示，该项工作为生物细胞相位成像、相移干涉等领域研究提供了另一类技术选择。