Детальная информация

Предмет исследования. Распространение бесселевых световых пучков в рассеивающих средах в условиях акустического воздействия. Цель работы. Подавление спекл-структуры ("просветление" рассеивающей среды) в бесселевых световых пучках, распространяющихся в рассеивающей среде, при определенном акустическом воздействии на данную среду. Метод. Подавление спекл-структуры путем создания множества статистически независимых реализаций поля за счет акустического воздействия на рассеивающую среду. Основные результаты. Исследовано влияние свойств рассеивающей среды и параметров акустического воздействия на эффект просветления. Предложено теоретическое обоснование возможности проявления указанного эффекта. Оно исходит из наличия в поле бесселева светового пучка, распространяющегося в рассеивающей среде, когерентной компоненты и аддитивного шума. При этом когерентная компонента возникает вследствие эффекта самореконструкции бесселева светового пучка. Показано, что подавление спекл-структуры достигается при таких условиях акустического воздействия, когда за время регистрации изображения реализуется максимальное число статистически независимых состояний спекл-поля. Тем самым продемонстрировано, что и импульсное, и непрерывное акустические воздействия могут быть эффективным методом подавления шумовой компоненты в бесселевом световом пучке. Представлены результаты экспериментального исследования эффекта просветления в условиях распространения бесселевых световых пучков в жидких рассеивающих средах. Практическая значимость. Обнаруженный эффект акустически индуцированного просветления рассеивающих сред представляет практический интерес для передачи через них оптических изображений, для увеличения глубины томографического видения, а также для оптической связи в открытом пространстве.

Subject of study. Propagation of Bessel light beams in scattering media in conditions of acoustic interaction. Aim of study. Investigation of the speckle contrast reduction (“enlightment” of a scattering medium) in Bessel light beams propagation through a scattering medium by means of acoustic impact on this medium. Method. Suppression of speckle-structure by creating many statistically independent field realizations due to acoustic influence on scattering media. Main results. The influence of the properties of a scattering medium and the parameters of acoustic impact on the effect of speckle contrast reduction is investigated. The theoretical substantiation of the effect manifestation is proposed. It is based on the presence in the field of a Bessel light beam propagating in a scattering medium, a coherent component and additive noise. The coherent component occurs is caused by the self-reconstruction effect of the Bessel light beam. It is shown that the reduction of a speckle-structure is achieved via the acoustic impact, which maximize the number of statistically independent realizations of the speckle-field during image recording interval. In this way, it is demonstrated that both pulse or continuous acoustic impact can be an effective method for suppressing a noise component in a Bessel light beam. The article presents the results of an experimental study of the enlightment effect under conditions of Bessel light beams propagation in liquid scattering media. Practical significance. The observed effect of acoustically induced speckle contrast reduction in scattering media is of practical interest for transmitting optical images through them, for increasing the depth of tomographic vision, as well as for optical communication in free space.