分离部分相干光
光学成像与通信领域的最新进展日益涉及高维、部分相干光,这使得对可扩展的相干性测量与操控工具需求日益增长。本研究展示了将空间部分相干光自动分离为"相干模式"[1,2]——即其正交且互不相干的成分。为实现这一分离,该团队利用硅基光子电路中分层自配置干涉仪架构的变分处理技术。该过程通过优化完整地找出并测量相干矩阵的特征向量与特征值,从而测量部分相干态,同时保持其完整性与分离状态。此外,研究表明空间正交的互不相干光束即使完全重叠也能被自动分离,这意味着仅凭相互不相干性即可分离未知激光束。实验从两个独立激光器产生的部分或完全重叠场的九模式采样出发,成功分离出两个最强相干模式。该方法所需物理元件数量与相干矩阵秩r呈线性关系,通过电子驱动频率复用干涉仪移相器实现的r次原位梯度优化序列完成操作。该团队还通过片上实现的基于混合态的层析成像方法进行性能基准测试。这些成果为成像、通信及光子信息处理中的可编程相干分析与控制建立了可扩展框架。
量科快讯
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