[发明专利]基于全光场调控的散射介质光场聚焦方法与装置

权利要求书

1.基于全光场调控的散射介质光场聚焦方法，其特征在于：打开激光光源，所述激光光源经准直扩束后变为一定口径大小的准直光束；所述准直光束经偏振分光装置后分解为两束偏振方向正交的准直光束，定义所述两束偏振方向正交的准直光束的偏振方向分别为H方向和V方向；将所述H方向偏振的准直光束和V方向偏振的准直光束分别输入两个光场调控装置，由光场调控装置对光场的相位和振幅信息同时进行调制，进而实现对H方向偏振的复振幅光场和V方向偏振的复振幅光场的调控；所述H方向偏振的复振幅光场和V方向偏振的复振幅光场经过合束装置后合束，产生振幅、相位和偏振信息可调的目标全光场；所述目标全光场经过散射介质扰乱后形成散斑；通过改变所述H方向偏振的复振幅光场和V方向偏振的复振幅光场来调控目标全光场的振幅、相位和偏振信息，进而优化经过所述散射介质扰乱后形成的散斑分布，得到所需形成的聚焦光束。

2.根据权利要求1所述的基于全光场调控的散射介质光场聚焦方法，其特征在于：所述光场调控装置是通过基于数字微镜阵列的超像素调控方法来对目标复振幅光场进行调控的；光入射到所述光场调控装置后照射在数字微镜阵列上，将所述数字微镜阵列的每p_x×p_y个相邻微镜组成一个超像素，通过对所述超像素中所包含的微镜进行开和关的二进制强度调控来实现对复振幅光场中的所对应点的复振幅光场值的调控；进而通过对数字微镜阵列上各个超像素的调控来实现对复振幅光场中各点的复振幅光场值的调控，所述各点的复振幅光场值的调控包括对振幅和相位的同时调控；通过4f光学系统和空间滤波器滤出超像素所调控的衍射级次上的衍射光，并经过所述4f光学系统后在所述数字微镜阵列的共轭位置处生成复振幅光场。

3.根据权利要求1所述的基于全光场调控的散射介质光场聚焦方法，其特征在于：所述光场调控装置是通过基于数字微镜阵列的二元计算全息调控方法来对复振幅光场进行调控的；对所述数字微镜阵列中每个微镜进行开和关的二进制强度调控，通过4f光学系统和空间滤波器滤出对应调控级次上的衍射光，并根据所述数字微镜阵列中各微镜的相对位置，来对复振幅光场的相位进行调控；通过改变所述数字微镜阵列中不同方向的空间频率，对所述复振幅光场的幅值进行调控，从而实现对复振幅光场的调控。

4.根据权利要求2或3所述的基于全光场调控的散射介质光场聚焦方法，其特征在于：将所述数字微镜阵列改为液晶空间光调制器，由基于液晶空间光调制器的H方向光场调控装置或V方向光场调控装置来产生所需的H方向偏振的复振幅光场或V方向偏振的复振幅光场。