加州大学提出的新光学系统基于部分相干单向成像
为管理视觉光学信息的处理和传输方式提供了新的功能
（映维网Nweon 2024年11月04日）美国加州大学洛杉矶分校的一组研究人员公布了光学成像技术的一项新进展。他们提出的新系统基于部分相干单向成像，可在一个方向传输视觉数据，同时阻止相反方向的传输。所述技术可以显著增强视觉信息处理和通信系统。
这种非对称图像传输可能对隐私保护和AR/VR等领域产生广泛影响，为管理视觉光学信息的处理和传输方式提供了新的功能。
所述研究旨在有选择地在一个方向传输高质量的图像，从视场A到视场B，而相反方向（从B到A）则故意扭曲图像。
新系统解决了光学工程中的一个挑战：如何控制光传输以实现一个方向的清晰成像，同时阻挡相反方向的成像。
以前的单向波传输解决方案往往依赖于复杂的方法，如时间调制、非线性材料或全相干照明下的高功率光束，这限制了它们的实际应用。
相比之下，加州大学洛杉矶分校的这项创新利用部分相干光在正向（A到B）实现高图像质量和高能效，而在反向（B到A）故意引入失真和降低能效。
团队指出：“我们设计了一组空间优化的衍射层，它们与部分相干光相互作用，以促进这种非对称传输。系统可以有效地与LED等常见照明光源一起工作，使其适应各种实际应用。”
这一发展的一个关键方面是使用深度学习来物理设计构成单向成像系统的衍射层。精心的优化确保了系统提供可靠的单向图像传输。成像仪十分紧凑，轴向跨度小于75波长，并具有跨偏振设计。
设计过程中使用的深度学习算法有助于确保系统在正向保持较高的衍射效率，同时在反向抑制成像。
研究人员证明，他们的系统在不同的图像数据集和照明条件下表现一致，显示出对光相干性变化的弹性。展望未来，研究人员计划将单向成像仪扩展到光谱的不同部分，包括红外和可见光范围，并探索各种照明光源。
这种进步可以开启新的应用和创新。例如在增强现实和虚拟现实领域，系统可以使用这种技术来控制信息如何显示给不同的个人。
