Баллистический фотон - Ballistic photon

Баллистические фотоны - это световые фотоны, которые проходят через рассеивающую ( мутную ) среду по прямой линии. Также известен как баллистический свет . Если лазерные импульсы проходят через мутную среду, такую ​​как туман или ткани тела , большая часть фотонов либо рассеивается случайным образом, либо поглощается. Однако на коротких расстояниях несколько фотонов проходят через рассеивающую среду по прямым линиям. Эти когерентные фотоны называются баллистическими фотонами. Фотоны, которые слегка рассеиваются, сохраняя некоторую степень когерентности , называются фотонами змеи .

При эффективном обнаружении баллистические фотоны находят множество применений, особенно в когерентных системах медицинской визуализации высокого разрешения . Баллистические сканеры (использующие сверхбыстрые временные ворота) и оптическая когерентная томография (ОКТ) (использующая принцип интерферометрии ) - это лишь две популярные системы визуализации, которые основаны на обнаружении баллистических фотонов для создания изображений с ограничением дифракции . Преимущества по сравнению с другими существующими методами визуализации (например, ультразвуковой и магнитно-резонансной томографией ) заключаются в том, что баллистическая визуализация может достигать более высокого разрешения порядка от 1 до 10 микрометров, однако страдает от ограниченной глубины визуализации. Кроме того, часто измеряются более рассеянные «квазибаллистические» фотоны для увеличения «силы» сигнала (т. Е. Отношения сигнал / шум ).

Из-за экспоненциального уменьшения (по отношению к расстоянию) баллистических фотонов в рассеивающей среде часто к необработанным захваченным баллистическим изображениям применяются методы обработки изображений для восстановления высококачественных. Целью методов баллистической визуализации является отклонение небаллистических фотонов и удержание баллистических фотонов, несущих полезную информацию. Для выполнения этой задачи используются специфические характеристики баллистических фотонов по сравнению с небаллистическими фотонами, такие как время пролета через когерентно-стробируемую визуализацию, коллимацию, распространение волнового фронта и поляризацию.

Ссылки