Language
Country/Area
No result found
激光與幽靈影像的驚人結合：為何未來的成像技術將更加強大？
隨著科技的進步，成像技術正在經歷前所未有的變革。其中，幽靈影像（ghost imaging）作為一項前沿技術，正在吸引越來越多的關注。這種技術利用兩個光檢測器的互補信息來構建圖像，其中一台多像素檢測器並不直接觀察到目標物體，而另一台則以單像素（桶型）形式檢測。透過這種奇妙的結合，幽靈影像不僅將量子技術與班克拉異常情形相結合，還引領我們進入一個新的成像紀元。
幽靈影像的首次展示始於1995年，通過量子相干性實現了光子的成像。
技術歷程的探索
幽靈影像的技術探索可以追溯到1995年，當時的研究團隊首次證實了利用量子相干性存在的光子對可以形成影像。這一理論研究後來得到了不斷驗證，甚至在2009年首次展示的「偽熱幽靈影像」和「幽靈衍射」技術證明了即使在缺乏量子相干性時，幽靈影像仍然可以取得可觀的效果。
運用壓縮感知技術，我們可以顯著降低重建所需的測量次數，使之在LIDAR和顯微鏡應用中展現出無限潛力。
軍事研究的應用進展
美國陸軍研究實驗室在2007年開展了遠程幽靈影像的研究，並在2013年為其量子成像技術申請了專利。該技術名為“影像增強與改進系統及方法”，並因其出色的研究成果獲得了2009年的陸軍研究與發展成就獎。這些突破性進展使遠程目標影像獲得了前所未有的可能性。
成像機制的基本原理
為了理解幽靈影像的工作原理，可以想像兩個透明的箱子：一個是空的，另一個包含了物體。當激光光束透過這兩個箱子時，雖然多像素檢測器無法觸及物體，但即使如此，它仍能通過信號處理記錄下物體的輪廓。這一切都顯示出即使在某些情況下完全阻擋了光線，仍然能形成清晰的影像。
廣泛應用的前景
幽靈影像的應用範圍正在不斷擴展。2012年，陸軍研究人員開發出了一種無衍射光束的照明方式，稱為Bessel光束，它能夠在低能见度條件下生成清晰圖像。尤其在陰霾水域、叢林或障礙物後等環境中，這種技術展現出巨大潛力。此外，利用自發參量下轉換（SPDC）能夠獲得強烈的空間相關性的光子對，從而實現了在極低光水平下形成高品質影像的新方法。
透過格外稀疏的紅外光照明，實現了對易受損生物樣本的成像。
未來的技術願景
隨著技術的發展，幽靈影像可能在遠程感知系統中與成像激光雷達（LIDAR）展開競爭。實驗顯示，反射的幽靈影像系統在某些情況下優於脈衝式計算幽靈成像機，這為未來的高效成像技術打開了新思路。其中，X射線和電子幽靈影像技術的拓展，也為粒子科學的應用提供了新的可能性。
如此驚人的技術結合，不禁令人思考：未來的幽靈影像技術將如何重新定義我們對成像的理解和應用?
