新方法可以更改光学器件散射光的程度

新方法可以更改光学器件散射光的程度

由浸泡玻璃颗粒在液体中的,麻省理工学院的媒体实验室和哈佛大学的研究人员正在探索修改光学设备的扩散系数或多大程度上将光线散射的新机制。
在其当前的形式,新的扩能用于校准范围广泛的成像系统,但研究人员相信他们机制最终可能导致全息视频屏幕或可调谐光器件在成像、 遥感、 和摄影中的应用。
在实验中,固液混合物证明更多富有戏剧性的变化,在扩散系数比现有的理论会有预测,所以研究人员还开发了一个新的计算机模型来描述它。该模型可以帮助它们制定更复杂的应用程序的基本技术。
研究人员描述他们新的工作,在最新一期的美国化学学会 ACS 光子学 》 杂志。
流体和玻璃在原型中的选择,是因为他们有非常相似的折射率,意思光透过他们以类似的速度。当光从一种具有高折射率材料移动到一个较低的折射率时,它改变方向;这是这一现象的一根稻草的出现弯曲时它插入到一杯水在熟悉幻觉的背后。
研究者的原型利用温度的变化改变材料的折射率的事实。
“很难找到的固体和液体在室温下具有完全相同的折光指数”说,Barmak Heshmat,一个博士后在媒体实验室相机文化组和相应的作者,在纸上。”但是,如果在其中折射率改变为固体和液体的速度是不同 — — 这是大多数固体和液体的理由 — — 然后在一定的温度他们将完全匹配,到最后一位数字。这就是为什么你看到这个巨大的跳跃在透明度.”
Heshmat 是在纸上拉梅什卡尔,NEC 职业生涯发展的媒体艺术与科学学院副教授和相机文化集团的负责人和加入 Benedikt Groever,研究生在工程和应用科学哈佛大学。
研究相比之下他们在实验中,研究人员发现 10 度的温度变化会增加十倍,他们的设备的扩散系数和 42 度变化改变它身价百倍。
Heshmat 认为,他的团队的筛选器温度调制式版本可用于校准传感器用于研究的物质流、 单元格和医学影像学的研究。
例如,医学成像系统通常被校准使用称为”组织幻影,”重复的不同类型的生物组织的光学特性的装置。组织幻影可以是昂贵的和很多人可能需要校准单一的成像设备。Heshmat 认为,他的团队的筛选器的低成本版本可以模拟范围广泛的组织。
但说明了研究人员的原型的基本原则可以有更广泛的影响。对折射率的固体或液体,采取的隔离、 热的影响是非常微妙的。但是当这两个混合在一起,对扩散系数的影响是戏剧性。
同样能够成真,Heshmat 认为,其折射率改变光或电场响应其他类型实验材料。光或电激活会扩大范围的可调谐光学设备的应用程序。
“是否你光折变变化对固相的一种固体物质,你可以得到固体和它本身之间的变化量很小,”他解释道。”你需要很强的磁场来看到你折射率的变化。但如果你有两种类型的媒体,固体折射率打算改变快得多相比,液体。所以你就得这形成鲜明的对比,可以有很大帮助。

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