结构光通过多模态波导的变形耐受性输送及其用于柔性发际直视鉴别器的利用

我们能够合成结构光的能力取得了显著进展，这使得可以生成任何期望的光景观，甚至控制通过如多模态纤维等光学复杂介质中光的空间分布。精确定义的结构光到达极窄柔性电缆末端，具有激发多种高度期望应用的潜力，包括快速通信、量子计算，以及显而易见的成像。我们在实现这些愿望方面缺乏的是这种光传输对波导变形的韧性。虽然最近的理论研究已描绘了理想多模态纤维能够实现结构光变形耐受性输送的特征，但实际的纤维在实践意义上仍然难以实现这种必需的特征。我们的研究深入研究了最有可能表现出该现象的商业可用多模态纤维的精确性。我们识别了其折射率分布中的微小瑕疵，检查了这些瑕疵如何在纤维变形时影响光传输，并研究了其对成像应用的影响。我们的调查确认了这些瑕疵确实导致了在弯曲时对输出结构光场引入不愉快的改变。最后，作为常用的分段指数纤维的替代方案(由喷绘制造的硅玻璃棒)，我们呈现了一种在折射指数轮廓由离子交换建立的窄多模态波导。这些波导确实显示出即使在严重变形条件下也能实现结构光传输的以前所未有的韧性，充分满足成像应用的要求。