基于有源超表面与单像素探测器的无透镜成像数值分析
光学
2024-11-14 v1
摘要
我们提出了一个无透镜成像系统的概念框架，该系统采用有源超表面作为高频、连续可调的振幅和相位调制孔径，并耦合到离散单像素探测器。利用阵列因子形式化，我们首先研究了信息收集的基本极限，并与现有技术进行了比较。我们还研究了调制速率和损耗对系统采集时间和信噪比的影响，这些因素为设定照明条件下的系统性能设定了界限。考虑理想超表面和在1510 nm下工作的实验实现的氧化铟锡基超表面的相位和振幅调制特性，我们随后模拟了约60,000个图像点的图像恢复，适用于0.2 mm × 0.2 mm的有源超表面孔径。我们展示了由超表面产生的模拟图像中出现的像差可以通过后处理进行校正。我们进一步通过实现哈达玛耦合基和修改耦合到探测器的k空间宽度，研究了图像采集时间和图像质量之间的权衡。最后，我们讨论了实现无透镜单像素成像技术仍需克服的技术挑战。
引用
@article{arxiv.2411.08282,
title = {Numerical Analysis of Lensless Imaging with Active Metasurfaces and Single-Pixel Detectors},
author = {Julie Belleville and Prachi Thureja and Harry A. Atwater},
journal= {arXiv preprint arXiv:2411.08282},
year = {2024}
}