螺旋相位前的结构光波携带轨道角动量(OAM)，这是由于光子的旋转运动所致。最近，科学家们将光波与OAM结合，这些特殊的“螺旋”光束在通信、成像和量子信息处理等先进技术中变得极为重要。了解这些特殊光束的确切结构对于这些技术至关重要，但这一直是一个相当棘手的问题。
干涉测量通过将光场与已知参考场叠加来提取信息，可以利用相机获取OAM光谱信息。然而，由于相机仅记录干扰的强度，测量技术面临额外的串扰问题，称为“信号-信号拍干扰”(SSBI)，这使得恢复过程变得复杂。这就像听到多个重叠的声音，难以分辨出原始音符。
在最近的一项突破中，来自中山大学和École洛桑理工学院(EPFL)的研究人员在先进光子学的研究中，利用了一种名为Kramers-Kronig关系(KK)的强大数学工具，帮助理解和解决这一问题。该工具使他们能够仅通过简单的轴上干涉测量法，从相机的强度数据中解开复杂的螺旋光模式。为了探索时频和方位角OAM域之间的对偶性，他们应用KK方法研究了多种OAM领域，包括Talbot自成像花瓣和分数OAM模式。
这种新的测量技术在推动依赖于这些特殊光模式的技术方面展现出巨大的潜力。通讯作者、现为法国Ėcole Normale Supérieure实验室博士后的胡建奇(Jianqi Hu)表示，“所提出的方法也可以推广到具有复杂径向结构的OAM光束，使其成为一种强大的实时测量结构光场的技术，只需用相机抓拍即可。”
与传统的轴上干涉测量相比，KK方法不仅加快了测量速度，而且更简单、成本效益更高。得益于这项新技术，科学家们获得了一种强大的手段，可以用OAM解开结构光波的秘密。这一突破有可能彻底改变各种技术，为结构光领域在不久的将来带来令人兴奋的进展铺平道路。
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我是rczir号的签约作者“笑旋”！
希望本篇文章《新技术实现单次拍摄中的结构光测量》能对你有所帮助！
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