論文の概要: Metasurface-Assisted Adaptive Quantum Phase Contrast Imaging
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2504.18809v1
- Date: Sat, 26 Apr 2025 05:42:23 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-05-02 19:15:54.001492
- Title: Metasurface-Assisted Adaptive Quantum Phase Contrast Imaging
- Title（参考訳）: 準曲面支援型適応量子位相コントラストイメージング
- Authors: Xiaojing Feng, Juanzi He, Xingyu Liu, Xiaoshu Zhu, Yifan Zhou, Xinyang Feng, Shuming Wang,
- Abstract要約: 量子イメージングは、古典的なイメージングのノイズ制限を破るために、光子の非古典的相関を用いる。
偏光絡み合った光源と偏光多重化メタ曲面を組み合わせた新しいイメージング手法を提案する。
実験により,低位相勾配条件下で高コントラスト・高SNRイメージングを実現することができることを示した。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 12.486404445267457
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Quantum imaging employs the nonclassical correlation of photons to break through the noise limitation of classical imaging, realizing high sensitivity, high SNR imaging and multifunctional image processing. To enhance the flexibility and imaging performance of the optical systems, metasurfaces composed of subwavelength structural units provide a powerful optimization approach, enabling advanced applications in quantum state modulation and high-precision imaging. Conventional phase contrast imaging is fundamentally constrained by its single-phase modulation scheme, precluding adaptive switching between imaging modalities. Therefore, the development of high-contrast imaging techniques that can be used in any combination of phases has been a challenge in the field of optical imaging. Here, we propose a novel imaging scheme combining a polarization-entangled light source and a polarization multiplexed metasurface, which realizes remotely switchable bright-dark phase contrast imaging, demonstrating the flexibility and high integration of the system. Experiments show the system can realize high contrast and high SNR imaging under low phase gradient conditions (phase difference as low as {\pi}/5) and exhibit excellent phase resolution. In addition, the system is suitable for imaging biological samples under low-throughput light conditions, providing an efficient and non-destructive shooting solution for biomedical imaging and promoting the development of phase-sensitive imaging technology.
- Abstract（参考訳）: 量子イメージングは、古典的な画像のノイズ制限を破り、高感度、高SNRイメージング、多機能画像処理を実現するために、光子の非古典的相関を用いる。
光学系の柔軟性と撮像性能を高めるため、サブ波長構造ユニットからなる準曲面は強力な最適化手法を提供し、量子状態変調と高精度イメージングの高度な応用を可能にする。
従来の位相コントラストイメージングは、画像のモード間の適応的な切り替えを前もって、一相変調方式によって基本的に制限されている。
したがって、位相の組み合わせで使用可能な高コントラストイメージング技術の開発は、光学イメージングの分野において課題となっている。
そこで本研究では, 可視光位相コントラストイメージングを遠隔で実現し, システムの柔軟性と高統合性を実証する, 偏光交絡光源と偏光多重化メタ曲面を組み合わせた新しいイメージング手法を提案する。
実験により,低位相勾配条件下での高コントラスト,高SNRイメージングを実現し,優れた位相分解能を示すことが示された。
また、低出力光条件下での生体試料のイメージングに好適であり、バイオメディカルイメージングのための効率的で非破壊的な撮影ソリューションを提供し、位相感受性イメージング技術の開発を促進する。
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