將光有效的聚焦到或穿透不透明的散射介質對許多国产成人在线观看免费网站來說至關(guan) 重要，例如光學成像、操縱、治療、激發等。然而，由散射介質中的微觀折射率不均勻引起的光學散射使得入射光的（行走）路徑隨機化，這對有效傳(chuan) 遞光強造成了巨大的挑戰。為(wei) 了克服這一挑戰，（研究人員）正在積極開發和国产成人在线观看免费网站波前整形（wavefront shaping, WFS）方法來將光聚焦到或穿透散射介質。WFS通過調製入射波前使得不同行走路徑的散射光子在目標位置相長幹涉。WFS技術可以分為(wei) 三類：基於(yu) 反饋的波前整形、傳(chuan) 輸矩陣求逆、光相位共軛（optical phase conjugation, OPC）或光時間反轉（optical time reversal）。前兩(liang) 類通過一般需要數千次測量的迭代過程來確定調製波前，這導致係統運行時間相當長。基於(yu) OPC的WFS方法通過幹涉測量直接測量散射場的波前，隨後生成測量波前的共軛版本作為(wei) 入射波前。因此，基於(yu) OPC的WFS方法可以實現快速光學聚焦到或穿透散射介質，在涉及動態樣本的国产成人在线观看免费网站中很有前景。
Light Sci. Appl. :利用超聲誘導的光場擾動將光聚焦到散射介質中
技術背景：
將光有效的聚焦到或穿透不透明的散射介質對許多国产成人在线观看免费网站來說至關(guan) 重要，例如光學成像、操縱、治療、激發等。然而，由散射介質中的微觀折射率不均勻引起的光學散射使得入射光的（行走）路徑隨機化，這對有效傳(chuan) 遞光強造成了巨大的挑戰。為(wei) 了克服這一挑戰，（研究人員）正在積極開發和国产成人在线观看免费网站波前整形（wavefront shaping, WFS）方法來將光聚焦到或穿透散射介質。WFS通過調製入射波前使得不同行走路徑的散射光子在目標位置相長幹涉。WFS技術可以分為(wei) 三類：基於(yu) 反饋的波前整形、傳(chuan) 輸矩陣求逆、光相位共軛（optical phase conjugation, OPC）或光時間反轉（optical time reversal）。前兩(liang) 類通過一般需要數千次測量的迭代過程來確定調製波前，這導致係統運行時間相當長。基於(yu) OPC的WFS方法通過幹涉測量直接測量散射場的波前，隨後生成測量波前的共軛版本作為(wei) 入射波前。因此，基於(yu) OPC的WFS方法可以實現快速光學聚焦到或穿透散射介質，在涉及動態樣本的国产成人在线观看免费网站中很有前景。
盡管通過散射介質對光進行聚焦在當前引起了很多人極大的興(xing) 趣，但將光聚焦到散射介質中而不是通過散射介質要更加的有實際用途，且更具有挑戰性。對於(yu) 散射介質的光學聚焦，通常需要導星（guidestar）來提供反饋以找到目標波前。已有的幾種導星是：熒光導星、動態導星、超聲導星。熒光導星和動態導星是侵入式的，因此不太適用於(yu) 一般的国产成人在线观看免费网站。超聲導星利用聲光調製作為(wei) 虛擬光源，在非侵入式散射介質內(nei) 光學聚焦很有国产成人在线观看免费网站前景。
當前不足：
目前使用超聲導星在散射介質中進行光學聚焦的技術被稱為(wei) 時間反轉超聲編碼（time-reversed ultrasonically encoded, TRUE）光學聚焦，是由本文汪立宏組於(yu) 2011年發明的（成果發表在nature photonics上）。簡單來說，TRUE描述的是：當散射光子通過散射介質內(nei) 的超聲聚焦場時，一部分光子會(hui) 發生頻移，這部分光子稱為(wei) 超聲標記光子；記錄超聲標記光子的光場，然後時間反轉在超聲焦點位置產(chan) 生光學聚焦點。事實上，TRUE 光學聚焦與(yu) 超聲調製光學斷層掃描 (UOT) 具有相同的本質，超聲調製光學斷層掃描是一種由超聲輔助的光學成像技術——這兩(liang) 種技術都檢測和分析散射介質內(nei) 的頻移光子，以確定聲光相互作用體(ti) 積。但是，超聲標記光子通常是一階超聲衍射光子，僅(jin) 占通過超聲場焦點區域的所有光子的很小一部分。大多數光子保持頻率不變並構成零階衍射場，這通常被認為(wei) 在 TRUE 光學聚焦中是無用的，甚至是有害的。
文章創新點：
鑒於(yu) 超聲調製的光學標記效率如此之低，值得思考頻移光子是否是引導光學聚焦的非常優(you) 的選擇。美國加州理工學院的汪立宏組（Zhongtao Cheng：第1作者，汪立宏：通訊作者）提出一種新的機製，可以利用零階光子作為(wei) 信息載體(ti) 來引導光聚焦到組織內(nei) 。
原理解析：
（1）零階光子盡管沒有頻移，但是在超聲導星存在的時候會(hui) 產(chan) 生光場擾動。這個(ge) 擾動是由於(yu) 在樣品中的超聲聚焦處會(hui) 誘導樣品折射率發生變化和散射體(ti) 發生位移引起的。這個(ge) 擾動可以被探測到。
（2）當光子穿過散射介質中的聚焦光場時，光子發生衍射。n階衍射光子的頻率是f0+nfa, f0和fa分別是入射光子和超聲的頻率，n=0,±1,±2,…。一般來講，衍射階數越高，能量越低，大部分能量集中在零階光子，一階光子的能量為(wei) 總能量的萬(wan) 分之一到千分之一。
（3）如圖1a所示，關(guan) 閉超聲，激光入射散介質，散射光場和參考光束在數字光相位共軛（DOPC）係統的相機平麵發生幹涉，相機記錄下幹涉的全息圖，其強度記為(wei) Em_off。
（4）如圖1b，開啟超聲，記錄下散射場和參考場的全息光強Em_on。此時的散射場由超聲聚焦區域的零階光子和超聲聚焦區域外的光子組成。兩(liang) 個(ge) 強度的差值Em_on-Em_off消除超聲聚焦區域外的光子的貢獻，隻留下擾動場的貢獻。
圖1c，在SLM（空間光調製器）上生成Em_on-Em_off的共軛場，用回放光束照射SLM，即可生成一束時間反轉的光束，這束光在超聲的聚焦位置處會(hui) 聚。
DOI：https://doi.org/10.1038/s41377-021-00605-7
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