單的策略：當相干光進入混濁(turbid)介質時，它會隨機散射并產生散斑。在給定體積的組織中，動態運動（例如，細胞運動或血流）發生在不同的空間位置。因此，該組織體積內的散射光場將以空間變化的方式與這種動態相互作用。通過測量組織表面散射光場的時域波動，可以估計去相關事件的時空映射(spatiotemporal map)。當前不足：雖然DCS被廣泛用于評估深達成人頭骨下方的有限組織區域的血流變化，但迄今為止，對混濁介質下動態事件快速形成空間分辨圖像的工作仍然有限，這主要是有三個難題阻礙了深層組織時域動力學成像：(1)由于在必要的測量速率下可用光子數量有限，因此信噪比低；(2)從散射體表面收集光的探 ...

DMD對入射相干光進行振幅調制，L2和L3組成4f系統，SLM上的光場與DMD上的光場共軛，兩個偏振片用于調節光強。SLM對入射光場進行相位調制。sCMOS用于接收衍射傳播的光場，并利用自身的光電效應類比復數激活函數，將復數光場轉化為強度值。（3）模型訓練。首先在計算機上利用基于物理信息的前向模型，使用誤差反向傳播方法，損失函數使用zui后一層的輸出和ground truth之間的測量(均方根誤差或softmax交叉熵)來預訓練出一個模型，即獲得SLM在每一層（指的是每一個DPU層）其相位調制的參數、DMD在每一層的顯示圖案以及sCMOS相機在光軸上的位置等。由于光學系統存在的實際誤差，會導致 ...

經證明了使用相干光對矩陣向量乘法的奇異值矩陣分解實現。在這種情況下，在硅芯片上制造的MZI實現了逐元素乘法。這種設計代表了使用光的神經網絡z關鍵構建模塊之一的真正并行實現，現代代工廠(foundry)可以輕松地批量制造這種類型的光子系統。這種設計的挑戰之一是 MZI 的數量隨著向量中元素數量N以N2增長，這是實現任意矩陣的必要結果。隨著光子電路尺寸的增加，損耗、噪聲和缺陷也成為更大的問題。因此，構建足夠準確的模型以在計算機上對其進行訓練變得越來越困難。克服這一困難的方法包括設計對缺陷具有魯棒性的電路，自動“完善”電路，或在原位訓練光子神經形態電路等。作為基于MZI的MAC的替代方案，Feldm ...

現水平和垂直相干光束轉向在理論上是可行的。另一種高STP器件是相控陣光子集成電路(phased array photonic integrated circuit, PIC)。在這種方法中，納米光子相控陣是通過在光子晶片上記錄分支波導來構建的(見圖6)。這些波導將從單個源投射的光分布在二維網格上。每個波導末端的相位可以通過電光或熱光相位調節器進行調節。通過終止每個波導的光柵輸出耦合器從晶片正交抽取光。類似于相控陣雷達，光柵輸出耦合器也被稱為光學天線。圖6、光子集成電路光學相控陣示意圖。單個相干激光源被引導到波導內，光被多個光柵耦合器(充當光天線)提取。可以使用相位調制器調整每個天線的相位以創建 ...

型SLM)由相干光源產生的復值波場usrc(這個源場可以是平面波or球面波or高斯光束)入射到相位型SLM上，源場的相位以每SLM像素的方式延遲相位?，場繼續在自由空間或穿過某些光學元件傳播到目標平面。用戶或探測器可以在目標平面觀察到場的強度。由SLM傳輸到目標平面的數學模型可以表示為：?就是需要求解值，可以用常用的相位復原法(如GS，Fienup法等)求解，也可以看作為一個優化問題求解：s是一個固定的或學習的scale factor。相位復原是找到一個相位函數?，而(2)是一個非凸優化問題，具有無窮解，CGH可以選擇無窮解中的任何一個，因為它們都可以在目標平面上產生相同的強度。作者發現求解( ...

,SLM)和相干光源，合成三維強度分布。盡管全息的基本原理已經在70多年前就已經被提了出來,但是高質量的全息圖獲取在21世紀初才實現。使用SLM生成高質量的數字全息圖的主要挑戰在于計算生成全息(computer generated holography,CGH)的算法。傳統的CGH算法依賴于不足以準確描述近眼顯示物理光學的波傳播模型，因此嚴重限制了能夠獲得的圖像質量。直到最近(2018年開始)，基于機器學習的全息波傳播模型提出，能夠相對的改善圖像質量。這些工作主要分為三類：第一類，將從SLM到目標圖像的前向傳播通過網絡參數化，學習光學像差、物理光學和傳輸模型之間的差異，從而使得傳播模型更準確， ...

全息顯示使用相干光源產生的散斑使得全息還不能成為一個替代傳統顯示技術的成熟方案。散斑是由相干光的相長干涉和相消干涉產生的，其不僅降低圖像質量，對zui終用戶也是一個潛在的安全隱患。散斑的緩解通常使用時間或空間的多路復用(multiplexing)來疊加獨立的散斑模式。這些多路復用方法包括使用機械振動、快速掃描微鏡、可變形鏡以及對具有不同相位延遲的不同散斑圖案進行光學平均等。然而，幾乎所有的多路復用方法要么需要機械移動部件，要么需要復雜的光學系統，或兩者都需要。使用部分相干光源(如LED)是一種更好的方法，因為它不需要對硬件系統做修改。LED的空間和時間不相干性直接減少了觀察到的散斑，這是由于在 ...

解析：（1）相干光源經過波長尺度上是粗糙的物體或被它反射時，散斑就會扮演一個重要的角色，即產生一個對比度高的顆粒狀圖樣。在相干光源照射生物組織時，由于生物組織微觀尺度上凹凸不平引起后向散射回的光互相發生干涉而形成散斑圖像。當照射的樣品是動態的時候，散斑模式就會發生變化。（2）如圖1，連續采集到的兩幀散斑圖像，每幀圖像劃分成小的探測窗口I1(x,y)和I2(x,y)，計算這兩個探測窗口的互相關，獲得單次操作的相關圖。（3）為了提高信噪比，操作n次（文中選用n=4），求取平均相關圖。（4）從平均相關圖找到峰值位置，計算出在采集時間間隔內的粒子位移，從而計算出視場內的速度圖。（5）以一個像素為步長移 ...

量。P是表示相干光學響應的矩陣，即P的每一列包含了對物空間中不同位置的點物的空間響應。因此，方程(16)和(17)的矩陣乘法實現了物和系統響應的卷積操作。如果系統是線性和平移不變的，P的列是彼此的平移表示，其中平移由列號決定。如果光學響應大小有限，采樣時將有Np個非零元素，P的大小是(NxNy + Np - 1 ) X (NxNy)，檢測到的圖像大小為(NxNy + Np - 1 ) X 1。探測器產生的輻照度測量M包含了采樣、數字化、光子轉化為電子時的各種噪聲。如果我們將這些噪聲合并成一個噪聲項，圖像測量是其中n表示由探測時引入系統的噪聲。M進一步的被運算符處理得到信息I':nT是后 ...

以理解為兩個相干光脈沖序列，它們的重復頻率有輕微的偏移。自問世以來，雙光梳光源及其應用一直一個重要研究課題[5]。雙光梳光源與早期用于泵浦探測測量的激光系統有許多相似之處。特別是，利用兩種不同重復頻率對超快現象進行采樣的想法，早在20世紀80年代就已經通過等效時間采樣概念的演示進行了探索[6,7]。在這種情況下，通過frep/的因子，超快動態過程在時域中被縮小到更慢的等效時間。這里frep是采樣頻率，是采樣頻率與激發重頻的差值。這個概念很快通過一對相互穩定的鎖模激光器實現，通常被稱為異步光采樣(ASOPS)[8]。雙光梳方法和ASOPS激光系統的一個顯著區別是兩個脈沖序列鎖在一起的相位和定時的 ...