赝热光源的横向非均匀传输对无透镜鬼成像的影响

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鬼成像是围绕光的空间关联而展开的一种非局域成像技术,在走向外场应用的进程中需要克服外界环境的各种噪声与干扰。外界环境的影响主要表现为鬼成像传输路径上受到的干扰,而成像光源的不均匀传输就是光路受干扰导致的结果之一。本文主要研究赝热光无透镜鬼成像中光源的横向非均匀传输对无透镜鬼成像的影响,其中包括光源横向非均匀传输单独发生的情形,还有光源横向非均匀传输与轴向非均匀传输共同发生的情形。文章首先研究赝热光源的横向非均匀传输对无透镜鬼成像的影响。本文基于几何光学分析一种使用内斜光源的无透镜鬼成像模型,推导光源横向非均匀传输时无透镜鬼成像的强度波动关联函数,然后进行数值模拟,最后利用倾斜的毛玻璃制备横向非均匀光源对数值模拟结果进行实验验证。经研究后得出结论,在鬼成像中光源横向非均匀传输单独发生时,成像的可见度与信噪比会随着横向非均匀程度的增加而降低。接着本文又研究赝热光源横向非均匀传输与轴向非均匀传输共同发生对无透镜鬼成像的影响。首先从理论推导两种非均匀情形并存时的赝热光无透镜鬼成像系统的强度波动关联函数,然后根据此函数进行仿真。分别讨论当横向与轴向非均匀情形同时发生时,不同的非均匀程度与不同的光源横向尺寸对两者作用发挥的影响。仿真结果说明当光源的横向非均匀传输与轴向非均匀传输共同发生时,不会产生除了它们单独作用以外的其他效果,两者对鬼成像质量的影响基本是各自独立的。仿真结果还表明如果鬼成像中光源的横向尺寸越大,则光源横向非均匀传输所造成的影响越强烈;如果鬼成像中光源的横向尺寸越小,则光源轴向非均匀传输所带来的作用越凸显。本文的工作对于加深对光路匹配的理解以及在应用中规避光源非均匀传输的影响有一定的帮助,对鬼成像在实际干扰环境中光源尺寸的选取有一定的参考作用。例如在难以修正光源非均匀传输的应用场合中,可以考虑改变光源的横向尺寸以得到妥协的成像结果。
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