光在通過散射介質(zhì)的時(shí)候會(huì)發(fā)生多重散射,這種現(xiàn)象嚴(yán)重削弱了光在介質(zhì)中的穿透深度及成像分辨率,尤其是在一些光透過散射介質(zhì)進(jìn)行聚焦及成像的重要應(yīng)用中,如光動(dòng)力治療、光遺傳學(xué)、光鑷及熒光成像等。新興的波前整形技術(shù)有望解決這一難題,它利用到空間光調(diào)制器并結(jié)合優(yōu)化算法來實(shí)現(xiàn)對(duì)光波前的振幅、相位的控制,從而克服了多重散射的影響。然而,目前這一技術(shù)的研究在國內(nèi)仍處于起步階段,尚缺詳細(xì)的基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)研究工作。本論文在對(duì)波前整形技術(shù)進(jìn)行大量文獻(xiàn)調(diào)研的基礎(chǔ)上,主要圍繞以下兩個(gè)方面的基礎(chǔ)研究內(nèi)容展開:一、增加聚焦深度研究。眾所周知,波長較長的激光穿透力更強(qiáng)。所以我們使用1550nm波長激光作為光源,以DMD作為光調(diào)制器件,結(jié)合遺傳算法和二元振幅調(diào)制的方法進(jìn)行光透過強(qiáng)散射介質(zhì)后聚焦的實(shí)驗(yàn),并取得光透過厚度為456微米的氧化鋅涂層（強(qiáng)散射介質(zhì)）后的光聚焦。這是目前文獻(xiàn)中報(bào)道的使用波前整形的方法實(shí)現(xiàn)的光透過強(qiáng)散射介質(zhì)的最大厚度,同時(shí)還實(shí)現(xiàn)光在任意位置聚焦以及多點(diǎn)聚焦。二、抗噪性能更好的迭代優(yōu)化算法開發(fā)。盡管遺傳算法相比于其它算法,如序列優(yōu)化算法等已經(jīng)有較好的抗噪性能,但是在實(shí)驗(yàn)室環(huán)境下噪聲的影響仍然很嚴(yán)重,所以我們研究... 

【文章來源】：北京化工大學(xué)北京市 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：73 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 波前整形技術(shù)國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.1.1 光學(xué)相位共軛波前整形研究現(xiàn)狀
        1.1.2 傳輸矩陣波前整形研究現(xiàn)狀
        1.1.3 基于外部反饋信號(hào)的迭代優(yōu)化波前整形研究現(xiàn)狀
        1.1.4 基于內(nèi)部光聲信號(hào)的迭代優(yōu)化波前整形研究現(xiàn)狀
    1.2 本論文研究工作
        1.2.1 研究意義
        1.2.2 研究內(nèi)容和方法
        1.2.3 論文結(jié)構(gòu)安排
第二章 理論基礎(chǔ)
    2.1 散射效應(yīng)
        2.1.1 散射
        2.1.2 多重散射
        2.1.3 散斑
    2.2 光學(xué)傳輸矩陣及測(cè)量
第三章 反饋迭代優(yōu)化算法研究
    3.1 序列優(yōu)化算法
        3.1.1 逐步序列優(yōu)化算法
        3.1.2 連續(xù)序列優(yōu)化算法
        3.1.3 分區(qū)算法
    3.2 遺傳算法
    3.3 粒子群算法
第四章 基于遺傳算法的1550nm激光透過強(qiáng)散射介質(zhì)后深度聚焦的實(shí)驗(yàn)研究
    4.1 1550nm波長激光在組織中的吸收特性
    4.2 實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)
        4.2.1 實(shí)驗(yàn)裝置圖
        4.2.2 二元振幅調(diào)制方法
        4.2.3 數(shù)字微鏡
        4.2.4 強(qiáng)散射介質(zhì)制備
    4.3 1550nm波長激光對(duì)于提高聚焦深度的影響
    4.4 目標(biāo)點(diǎn)大小與增強(qiáng)因子之間的關(guān)系
    4.5 模式和增強(qiáng)因子之間的關(guān)系
    4.6 任意位置聚焦和多點(diǎn)聚焦
    4.7 本章小結(jié)
第五章 基于粒子群算法的光透過散射介質(zhì)聚焦的實(shí)驗(yàn)研究
    5.1 實(shí)驗(yàn)裝置
    5.2 不同背景下增強(qiáng)因子的比較
    5.3 粒子群算法和遺傳算法聚焦性能比較
    5.4 兩種算法目標(biāo)點(diǎn)大小對(duì)增強(qiáng)因子的影響
    5.5 基于粒子群算法的多點(diǎn)聚焦
    5.6 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)
參考文獻(xiàn)
致謝
學(xué)術(shù)成果及發(fā)表的學(xué)術(shù)論文
導(dǎo)師和作者介紹
附件


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]Light Focusing through Scattering Media by Particle Swarm Optimization[J]. 黃惠玲,陳子陽,孫存志,劉績林,蒲繼雄.  Chinese Physics Letters. 2015 (10)
[2]可抑制生物組織散射效應(yīng)的光學(xué)聚焦技術(shù)研究進(jìn)展[J]. 楊強(qiáng),曹良才,金國藩.  中國激光. 2015(09)
[3]調(diào)制散射光束的振幅實(shí)現(xiàn)聚焦[J]. 孫存志,陳子陽,蒲繼雄.  光學(xué)學(xué)報(bào). 2014(08)



本文編號(hào)：3188183