ИСТИНА

Метод фантомных изображений предоставляет уникальные возможности бесконтактной диагностики объектов, поскольку информация об объекте восстанавливается не по излучению, прошедшему через объект или отраженному от него, а извлекается из взаимной корреляционной функции интенсивностей тестового излучения и реперного излучения, не взаимодействующего с объектом. Область применения метода фантомных изображений постоянно расширяется. Однако существующие схемы фантомных изображений относятся к скалярным амплитудно- или фазово-модулированным объектам, т.е. объектам не изменяющим состояние поляризации зондирующего излучения. Вместе с тем, как известно, во многих случаях ценная информация об объекте содержится в поляризационном состоянии поля рассеянного или прошедшего излучения. Цель настоящего Проекта – разработать метод фантомных изображений для объектов с поляризационной структурой, т.е. структурой, изменяющей состояния поляризации тестового излучения. Речь идёт о получении скрытой информации об элементах матрицы Джонса или матрицы Мюллера объекта. В Проекте предполагаются всесторонние, как теоретические, так и экспериментальные исследования физики формирования поляризационных фантомов (мы предлагаем использовать этот термин для краткости вместо фантомного изображения объекта с поляризационной структурой). Планируется расчёт схем и проведение опытов с поляризационными фантомами, использующих поляризованное и неполяризованное некогерентное классическое излучение, а также с использованием света в неклассическом состоянии.

The method of ghost images provides unique opportunities for contactless diagnostics of objects, since information about the object is restored not from radiation passing through the object or reflected from it, but is extracted from the mutual correlation function of the intensities of test radiation and reference radiation, not interacting with the object. The scope of the ghost image method is constantly expanding. However, all existing schemes of ghost images refer to scalar amplitude- or phase-modulated objects, i.e. objects that do not change the polarization state of the test radiation. At the same time, as is known, in many cases valuable information about the object is contained in the polarization state of the field of scattered or transmitted radiation. The purpose of this project is to develop a method of ghost images for objects with a polarization structure, that is, with the structure that changes the polarization state of the test radiation. We are talking about obtaining hidden information about elements of the Jones matrix or Mueller one of an object. The project assumes comprehensive theoretical and experimental studies of the physics of the formation of polarization ghost (we propose using this term for brevity instead of a ghost image of an object with a polarization structure). It is planned to calculate the schemes and carry out experiments with polarization ghost using polarized and unpolarized incoherent classical radiation, as well as light in the nonclassical state

Будет разработан метод фантомных изображений для объектов с поляризационной структурой - структурой, изменяющей состояния поляризации тестового излучения. Будет построена теория формирования поляризационных фантомов, которая должна обеспечить получение скрытой информации об элементах матрицы Джонса или стоксовых параметрах. Будут получены экспериментальные результаты, демонстрирующие физические механизмы формирования поляризационных фантомов для света, находящегося как в классическом, так и квантовом состояних, включая запутанные. На 3-м году иссдедования будет сделана попытка расширения исследований на рентгеновский и терагерцовый диапазоны длин волн. Метод фантомных изображений для объектов с поляризационной структурой является новым направлением в физике и технологии фантомных изображений. До сих пор все известные схемы фантомных изображений относились к скалярным объектам, т.е. объектам не изменяющим состояние поляризации тестового излучения. Вместе с тем в ряде случаев ценная информация об объекте содержится не в амплитудно-фазовом, а в поляризационном состоянии поля рассеянного объектом или прошедшего через объект. Заметим, что это обстоятельство привело к зарождению, в частности, поляризационной голографии. По нашему мнению, основанная на предлагаемом исследовании технология бесконтактной поляризационной диагностики объектов, может дополнить технологию поляризационной микроскопии, где невозможно управление параметрами света в объектном плече, например в медицине для идентификации биологических структур

В области теории оптических изображений исполнители гранта более десяти лет разрабатывали теорию параметрического усиления и одновременно параметрического преобразования изображения в связанных параметрических процессах, реализуемых в апериодических нелинейных фотонных кристаллах.Разработан общий подход нахождения вектора состояния полей в связанной многомодовой системе, использующий обобщенное преобразование Боголюбова (каноническое преобразование. У коллектива также имеется проприетарная технология изготовления наноструктурированных поляризационных пленок из азокрасителя AD-1. Все полученные результаты представлены более чем в двух десятках публикациях и многократно доложены на конференциях, семинарах и симпозиумах С точки зрения эксперимента у коллектива имеется практически вся необходимая техника для выполнения Проекта: 1) непрерывные полупроводниковые лазеры с длиной волны 405, 532, 632, 650, 780, 810, 1064 и 1500 нм 2) мощные непрерывные лазеры с диодной накачки на длины волн 532 и 1064 нм, в частности 5-ти ватный лазер "Verdi" фирмы "Coherent" 3) фемтосекундный лазер на титанате сапфира 4) СПР-источники коррелированных бифотонов на длине волны 810 и 1064 нм 5) СПР-источники коррелированных запутанных по поляризации бифотонов на длине волны 810 и 1064 нм 6) практически полный набор оптических элементов, включая поляризационную оптику и интерференционные фильтры 7) CCD камеры 8) технология и know-how изготовления счетчиков одиночных фотонов на длины волн 810 и два готовых счетчика на 1064 нм фирмы ID Quantique 9) технология изготовления и know-how время-цифровых преобразователей и один готовый преобразователь фирмы ID Quantique 10) измерители энергии и мощности 11) юстировочные лазеры 12) несколько осциллографов, включая цифровой, генераторы, частотомеры 13) персональные компьютеры 14) пояризованные 2D наноструктурированные пленки из красителя AD-1 15) аппаратура для изготовления 2D многосекционных поляризационных образцов

В процессе выполнения Проекта был разработан метод фантомных изображений для объектов с поляризационной структурой, т.е. структурой, изменяющей состояния поляризации тестового излучения. Развита теория фантомной поляриметрии (ФП) в классическом свете, основанная на описании объекта как с помощью матрицы Джонса, так и матрицы Мюллера. Впервые показано, что для получения фантомных изображений поляризационно-чувствительных объектов можно использовать неполяризованное некогерентное излучение. Предсказания теории подтверждены экспериментально. Принцип фантомной поляриметрии в классическом свете был распространен на неклассический свет, где для освещения объекта используется поток одиночных фотонов, включая фотоны, запутанные по поляризации. Таким образом, заложены основы квантовой фантомной поляриметрии (КФП). Разработана теория КФП, включающая в себя алгоритм восстановления поляризационных изображений объектов, полученных КФП методом. Разработаны экспериментальные методики, позволяющие реализовать принцип КФП для объектов с поляризационной структурой и проведены эксперименты, подтверждающие адекватность разработанной теории. Таким образом, в настоящее время можно говорить о возникновении нового направления в фантомной оптике — фантомной поляриметрии.