蔡阳健教授团队在结构光场多维调控研究领域取得最新突破

作者:科技处 发表日期:2025年04月28日 13:27  点击:[]

近日,蔡阳健教授团队在国际著名光学期刊《Laser & Photonics Reviews》(影响因子9.8)上发表题为“Unlocking Secure Optical Multiplexing with Spatially Incoherent Light”的研究论文,创新性地提出并实现了非相干光场复用技术,为新一代超高安全性、大容量及高鲁棒性的多路光信息复用与通信提供了全新的解决方案。

前期,团队针对部分相干光场的相干结构加密(PhotoniX 2021,DOI: 10.1186/s43074-021-00027-z, Opto-Electronic Science 2023,DOI:10.29026/oes.2023.220024)、远场图像传输(Opto-Electronic Advances 2021,DOI: 10.29026/oea.2021.210027)以及图像相干偏振复用(PhotoniX 2024,DOI: 10.1186/s43074-024-00126-7)等技术,提出了光场调控的新维度与新方法,拓展了结构光场的新型自由度,实现了多维度高效协同调控。在研究过程中,团队发现,传统相干光场的自由度的正交性可以实现多通道复用,但其依赖于一阶确定光参量,对环境扰动极为敏感。而非相干光场的相干结构属于光场高阶光参量,用于信息加载时,其通道容量受限于单通道,现有的复用技术难以有效扩展,难以满足当前大数据时代对信息传输容量不断增长的需求。

针对这一问题,团队进一步开创新地提出了非相干复用方案与技术。该方案通过在多路复用的场相关性中安全编码信息,实现了对传统相机不可直接探测的隐匿存储,仅可通过严格的统计重建方法予以恢复。受益于随机波固有的非相干特性,该方法在原理上具备无串扰的优势,即使在强噪声背景下亦能保持高保真度。此项工作不仅为光学加密与成像等领域提供了新的技术途径,同时也为利用声波、物质波等具有不同物理属性的随机波开展信息处理研究提供了重要参考。

山东师范大学博士研究生刘欣为该论文的第一作者,加拿大达尔豪斯大学Sergey Ponomarenko教授、山东师范大学蔡阳健教授和梁春豪教授为论文共同通讯作者。相关研究得到了得到了国家重点研发计划、国家自然科学基金重大项目以及重大研究计划项目等多项资助。

分享到: