阵列抽样衍射成像：记录孔径影响与优化

"阵列抽样衍射成像中记录孔径对再现像的影响" 这篇研究主要探讨了在阵列抽样衍射成像技术中，物波抽样针孔的大小以及图像传感器的有效记录孔径如何影响波前的再现质量和成像效果。阵列抽样衍射成像是一种基于标量衍射理论的成像方法，它通过在物波前设置一系列小孔（抽样孔径）来获取衍射信息，并利用这些信息重构原始波前。 在理论分析部分，研究者指出，由于记录孔径的有限大小，相邻抽样孔径之间会在波前重现过程中产生串扰，这种串扰是导致波前再现误差和成像噪声的主要因素。串扰效应的程度会随着记录孔径的变化而变化，数值分析表明，随着记录孔径增大，串扰效应呈现振荡减弱的趋势。这提示我们，适当调整记录孔径的大小可以有效减少串扰，从而提高成像质量。 基于这些理论，研究者提出了最佳记录孔径的概念，并给出了计算最佳记录孔径的公式。最佳记录孔径是指能最大程度减小串扰效应，从而提高成像信噪比的孔径大小。通过一个实际的实验测量案例，他们验证了当记录孔径大小等于最佳记录孔径时，所得到的衍射像具有最高的信噪比。 这一研究对于优化阵列抽样衍射成像系统的性能具有重要意义，特别是在需要高分辨率和低噪声成像的领域，如生物医学、材料科学和微纳光学等领域。了解并控制抽样孔径和记录孔径的关系，有助于设计更高效的成像系统，提高数据采集效率，减少后期处理的复杂性和不确定性。同时，这也为相干衍射成像技术的理论发展提供了新的见解，有助于推动相关技术的进步。