全光解缠绕多模光纤中的光传播
摘要：复杂介质中的光传播，例如多模光纤（MMF），其所携带的空间信息会被扰乱。在这项工作中，我们实验上证明了一种全光策略，用于重新整理这种扰乱的光。我们首先创建一个数字模型，捕捉光的散射方式，然后使用该模型进行逆向设计和构建一种补充光学系统 - 我们称之为光学逆变器，来反转这个散射过程。我们对该概念的实现基于多平面光转换，也可以理解为一种衍射人工神经网络或物理矩阵预处理器。我们提出了三种设计策略，允许优先考虑设备性能的不同方面。我们实验上演示了一种原型光学逆变器，能够同时整理通过1米长的多模光纤传播的30个空间模式，并展示了如何实现几乎即时的非相干成像，无需任何光束扫描或计算处理。我们还展示了该原型的可重构性质，允许它在匹配的多模光纤发生配置更改时适应并提供新的光学转换。我们的工作迈出了探索穿透散射介质的新方式的第一步。除了成像，该概念还可能应用于光通信、光计算和量子光子学领域。
作者：Hlib Kupianskyi, Simon A. R. Horsley and David B. Phillips
论文ID：2307.08707
分类：Optics
分类简称：physics.optics
提交时间：2023-07-19