相干性
關注創建者：Miracle_2962 創建時間：2021-03-23
相干性的實例教程
DCL的相干性調控特性如下：
?高相干模式（NE ≈ 1）：輸出光接近理想激光，空間相干性高，偽影最為嚴重；
?低相干模式（NE > 300）：同時激發數百個模式，空間相干性極低，偽影被有效抑制，但成像開始模糊；
?核心優勢：調控相干性過程中，激光的功率與光譜（顏色）幾乎保持不變，這是傳統調控方法（如在激光前添加旋轉毛玻璃）無法實現的關鍵突破。
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相干性降低（從左至右）的效果（來自原文）
03/實驗驗證與量化分析
（一）實驗設計與結果
研究團隊通過一系列實驗，驗證了DCL相干性調控方法的普適性與有效性，實驗對象涵蓋兩種典型超表面全息圖（共振相位型與幾何相位型），核心實驗現象如下：
?高相干光照明（NE=1）：全息圖像（如五角星）布滿嚴重偽影與噪點，成像質量極差；
?中等相干光照明（NE增大至21）：相干性適度降低，圖像偽影被大幅抑制，畫面變得干凈平滑，成像質量最優；
?低相干光照明（NE=30）：相干性進一步降低，圖像偽影進一步減少，但邊緣開始模糊，分辨率下降。
（二）量化指標分析
為精準評估成像效果，研究引入兩個核心量化指標：信噪比（衡量圖像信號與噪聲的強度對比）與邊緣銳度（衡量圖像邊緣的清晰程度），實驗分析結果如下：
?信噪比：隨空間相干性降低（NE增大）持續升高，表明噪聲被不斷平均抵消，偽影抑制效果提升；
?邊緣銳度：隨空間相干性降低（NE增大）持續下降，表明圖像逐漸模糊，分辨率降低。
上述現象印證了信噪比與圖像銳度的矛盾關系，而研究確定的“最佳操作點”，是使對比度信噪比（CNR）達到最大值的相干性狀態，實現偽影抑制與成像清晰度的最優平衡。
展開 邁克爾遜干涉儀及類似干涉儀通常可用于給定光源的時間相干性或光譜測量。在VirtualLab Fusion中，光源建模非常靈活，軟件提供了多種有限帶寬的光譜類型以供設置。該示例演示了如何在邁克爾遜干涉儀中應用此光源模型，使用參數掃描（Parameter Run）改變其中一個干涉儀臂的路徑長度，并觀察相干特性如何影響所得的條紋圖案。
使用邁克爾遜干涉儀進行時間相干性測量
該圖展示了當光程差改變時，邁克爾遜干涉儀用于具有一定帶寬的光源時條紋對比度的變化。
參數掃描的使用
在Virtual Fusion中使用參數掃描，可以靈活地指定所選參數的變化范圍，進行某些系統分析，例如：容差分析。
了解更多信息，請發送郵件至：support@infotek.com.cn /support@infocrops.com
網址：http://www.infotek.com.cn / http://www.honglun-seminary.com
展開 解纏方法采用最小費用流法,解纏參考點選擇在相干性高、且穩定的區域,利用GACOS在線大氣改正系統對解纏圖進行殘余大氣延遲誤差改正[25],最后對解纏圖進行篩選,篩選標準依據相干性較好、解纏誤差較少,對篩選之后的解纏圖進行Stacking解算,獲取了覆蓋研究區域沿雷達視線向的形變速率圖,如圖3所示。從圖3中可以看出升軌數據結果在石棉縣、滎經縣出現較多空白區域,在整個實驗區的左半部分出現較多的解纏誤差,主要是為了讓植被更加密集的區域(滎經縣、漢源縣、石棉縣等)可以獲取更多的觀測信息,通過對覆蓋該區域的平均相干圖的相干性進行查看,選擇大于相干性閾值面積占比80%以上的值作為相干性閾值,對低于相干性的區域進行掩模處理。然而在這些區域相干性過低,使得存在較多的解纏誤差; 因為研究區域不能被單景Sentinel-1數據所覆蓋,這也就使得兩景之間影像邊界處存在顏色的差異性,后期在圖幅拼接的時候未做校正處理,但是對滑坡隱患的識別、解譯并不影響。將石棉縣區域結果放大,可以很明顯發現因升降軌數據衛星飛行方向不同,石棉縣等地區域的結果出現明顯的差異性,正是由于升降軌數據收集處理分析,避免了單個軌道數據對隱患點的漏判。
2.2 基于SBAS InSAR技術地表形變監測結果分析
在SBAS數據處理過程中,參數設置與Stacking計算過程設置基本一致。通過時間域和空間域的解算獲得了沿衛星雷達視線向方向的地表形變速率結果(圖4),其中負值表示遠離衛星飛行方向,正值表示接近衛星飛行方向。
通過解譯圖4發現升軌數據SBAS結果中存在較大的空白區域,主要集中在寶興縣、天全縣和滎經縣,結合該區域植被覆蓋情況,分析認為這與地表植被覆蓋情況相關,造成這些區域在時間域上相干性不連續造成空缺。
展開 用于模擬相干性的FRED工具
■ 相干光源
FRED包括許多默認相干光源，包括：平面波、點光源和激光光束。一種詳細的光源菜單可以輕松、方便的自定義光源。
■ 高斯光線尺寸點列圖
高斯光束可以在任何平面上顯示，顯示每個基準光線和它的1/e2橢圓，便于光束發散度和采樣的分析和故障排除。
■ 光線狀態概要
顯示每一光線的狀態，使其易于進行故障排除和診斷光線的錯誤。
■ 相干場重新采樣
對標量場在空間上重新采樣可以避免相干光的錯誤和表面的采樣不足。
■ 相干場分析
顯示標量或極化矢量場的幅度、能量、相位和波前圖。
■ 波前計算
具有Zernike分解能力的波前分析和繪圖。
■ 部分相干性
對于特定的應用，可以執行部分相干光源和分析。
目錄
簡介
FRED基礎：相干性建模
鎖定FRED特點：相干場重采樣
相干光源定義
高斯光線尺寸點列圖工具
光線狀態
相干場重新采樣
相干標量場分析
FRED中部分相干性示例：衍射儀
簡介
模擬光線的相干特性非常意義的。當用FRED模擬相干系統時，用戶應該對FRED進行相干計算的方法有一個大致的了解，它是利用高斯光束分解（GBD）的一種一般形式。本應用描述了一些在使用FRED時基本的相干建模方法和注意事項，以及一個應用于ThorLabs擴束器的相干場重新采樣特性的一個示例，最后，衍射儀用于演示一個部分相干性模型。
FRED基礎：相干性建模
FRED關于激光光束的追跡采用高斯光束分解技術（Gaussian beam decomposition，GBD）來傳輸相干場，最早由Arnaud 在1969年提出，是一組高斯光束子波(beamlet)可以合成任意的復數場。
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相干性的最新內容
GLAD應用：部分相干光模擬26天前
系統描述
（1）降低激光的相干性來獲得部分相干光。用動態散射體降低激光的相干性，通過控制散射體的性質來控制散射體后光束的相干性。（2）利用Van-Citter-Zernike定理使擴展光源發出的非相干光成為部分相干光。（3）將一些互不相干的激光本征模疊加來產生部分相干光束。
一個理想的單色點光源發射的光是完全相干光。
基于光波導的AR和MR系統仿真27天前
許多影響設備最終質量的復雜效應(例如，描述數字圖像的不同視場模式在眼動范圍中的均勻性有多好等關鍵方面)都源于物理光學:偏振(最初是光源的偏振，以及光在設備中傳播時偏振如何變化)、相干性、衍射等。
VirtualLab Fusion技術能夠通過應用我們獨特的物理光學方法對這些器件進行詳細的建模，其中包括所有感興趣的影響因素（如相干性、偏振和衍射）。
光譜感知需要特定吸收系數調制的光電材料，偏振感知需要高消光比的金屬線柵，相位感知需要干涉測量或相干性檢測，時間感知需要皮秒級計時電路。將上述功能集成到同一像素內，意味著需要同時解決異質材料集成、納米級金屬線柵制造、高反向偏壓器件隔離、皮秒級計時電路噪聲隔離等難題。根據半導體異質集成工藝的代際演進規律，從二維平面工藝到三維堆疊需要10至15年，從三維堆疊到異質材料單片集成再需要10至15年。
對這些設置的完整模擬需要包括所有物理光學效應，如結構處的衍射、相干性以及在圖像平面上產生的干涉。為了幫助光學工程師完成這項任務，快速物理光學軟件VirtualLab Fusion提供了一系列工具，包括系統中的衍射和非序列建模。
隨著新版本2023.1的發布，我們還提供了一種新的探測器概念，允許用戶直接根據場信息計算可能感興趣的任何物理量。
摘要
眾所周知，在干涉儀中，條紋對比度可能取決于光源的相干性。例如，在配有一定帶寬源的邁克爾遜干涉儀中，干涉條紋對比度隨著兩臂之間的光程差的增加而減小。通過測量可移動反射鏡在不同位置的干涉圖對比度，可以得出光源的相干長度。典型的傅立葉變換光譜學通常是基于這類光學裝置。
光學相干斷層掃描的工作原理
使用低相干性氙燈光源，建立一個邁克爾遜干涉儀來演示光學相干斷層掃描（OCT）的工作原理。
通過利用白色光源的低相干性，只有當路徑長度差落在相干性長度內時才出現干涉圖案。因此，它能夠實現非常精確的測量，這一特性在光學相干斷層掃描（OCT）的醫學成像中得到了利用，OCT正是利用了這一物理原理。VirtualLab Fusion在單個平臺上的各種可交互建模技術有助于對相干現象進行高效建模。在這個例子中，構造了一個帶有氙燈的邁克爾遜干涉儀，并用于測量具有平滑調制表面的樣品。
DCL的相干性調控特性如下：
?高相干模式（NE ≈ 1）：輸出光接近理想激光，空間相干性高，偽影最為嚴重；
?低相干模式（NE > 300）：同時激發數百個模式，空間相干性極低，偽影被有效抑制，但成像開始模糊；
?核心優勢：調控相干性過程中，激光的功率與光譜（顏色）幾乎保持不變，這是傳統調控方法（如在激光前添加旋轉毛玻璃）無法實現的關鍵突破。
光學相干斷層掃描的工作原理
使用低相干性氙燈光源，建立一個邁克爾遜干涉儀來演示光學相干斷層掃描（OCT）的工作原理。
