测量光学非线性的4f相位相干成像技术研究

4f相位相干成像是测量光学非线性一种新方法。其优点是单脉冲测量、光路简单、可以同时测量非线性折射的大小和符号、没有样品的移动、对激光束的随机波动敏感度低、测量精确、速度快。本项目主要研究：考虑激光脉冲时间分布条件下的4f相位相干成像技术的修正；在强非线性吸条件下，单脉冲同时测量材料的非线性吸收和折射的4f相位相干成像技术的改进；引入泵浦光激发，研究适于测量激发态折射的4f相位相干成像技术，建立测量激发态折射的新方法，研究激发态折射动力学。该研究对非线性光学材料，特别是纳米薄膜材料、激发态光学非线性材料的研究具有重要意义。 2100433B

光学相干层析成像技术（OCT）作为一种新型的无损、高分辨的光学断层三维成像方法，在生物、医学、材料等许多领域中具有非常重要的的应用，是光学影像领域的研究热点。因为三维、实时成像涉及海量数据的采集及处理，提高成像速度的方法因而成为目前这一领域的众所关注的重要研究内容。本课题在基金的支持下，提出了一种基于全光的高速计算方法，彻底突破了传统成像技术的框架，通过光学方法直接进行成像信息的大数据计算和处理，因而实现了数量级地缩短处理数据的时间，快速完成包含样品三维结构信息的海量数据的处理，无需后期再数据处理的实时三维体成像。我们所提出的高时效光学计算技术首次应用于光学相干成像系统中，从原理上彻底摆脱了传统方法受CCD积分时间和计算机运算速度对成像速度的制约，为实现OCT的实时三维高速成像提供了一条全新的方法。目前我们已经实现了实验上10mega-A-scan/s处理速率，是迄今OCT无后处理的实时成像最高速度。我们的这种基于光纤的全光配置光学计算系统所构建的超高速体成像OCT成像方法，将在临床手术导引和监测方面发挥重要作用。

光学相干层析成像技术（OCT）作为一种新型的无损、高分辨的光学断层三维成像方法，在生物、医学、材料等许多领域中具有非常重要的的应用，是光学影像领域的研究热点。因为三维、实时成像涉及海量数据的采集及处理，提高成像速度的方法因而成为目前这一领域的众所关注的重要研究内容。. 本项目提出一种革命性的高速光计算方法，彻底突破传统成像技术的框架，通过光学方法直接进行成像信息的大数据计算和处理，可数量级地缩短处理数据的时间，快速完成包含样品三维结构信息的海量数据的处理，实现无需后期数据处理的实时三维体成像。我们所提出的高时效光学计算技术将首次应用于光学相干成像系统中，可从原理上彻底摆脱了传统方法受CCD积分时间和计算机运算速度对成像速度的制约，为实现OCT的实时三维高速成像提供了一条全新的道路，有望推动OCT继第一代时域成像、第二代频域成像，升级为以光计算为标志的第三代成像。

光学相干断层扫描技术（光学相干层析技术 ，Optical Coherence Tomography, OCT）是近十年迅速发展起来的一种成像技术，它利用弱相干光干涉仪的基本原理，检测生物组织不同深度层面对入射弱相干光的背向反射或几次散射信号，通过扫描，可得到生物组织二维或三维结构图像。