自 1940 年代后期諾貝爾獎獲得者丹尼斯·加博 (Dennis Gabor) 發(fā)明以來，全息術(shù)已廣泛應用于科學和工程應用，例如計算成像、顯微鏡、傳感器、顯示器和干涉測量。在全息術(shù)的許多應用中，通常使用數(shù)字計算機和迭代算法來重建全息圖以檢索對象信息，這可能會很耗時，具體取決于全息圖的大小。

在ACS Photonics最近發(fā)表的一篇文章中，來自加州納米系統(tǒng)研究所 (CNSI) 和加州大學洛杉磯分校 (UCLA) 電氣與計算機工程系的 Aydogan Ozcan 教授和研究生 Sadman Sakib Rahman 提出了一種新的計算機方法使用衍射網(wǎng)絡對全息圖進行全光學重建。衍射網(wǎng)絡是一種全光學處理器，由一組空間設計的衍射表面組成，這些表面通過光物質(zhì)相互作用和衍射共同計算輸入光場的所需變換。在計算機中使用深度學習針對給定任務訓練和優(yōu)化衍射網(wǎng)絡的空間特征。訓練完成后，可以制造和組裝這些衍射表面，形成一個物理網(wǎng)絡，該網(wǎng)絡可以以光速全光重建未知物體或場景的輸入全息圖，除了照明外，無需任何外部電源光。

使用衍射網(wǎng)絡對全息圖進行無計算機、全光學重建。圖片來源：加州大學洛杉磯分校技術(shù)進步工程學院

可以全光重建全息圖的整個衍射網(wǎng)絡架構(gòu)非常薄，其跨度僅為光波長的約 225 倍。例如，使用綠色激光光源進行照明，這樣的衍射網(wǎng)絡將像人的頭發(fā)一樣細，使其非常緊湊和輕便。這種非常薄、緊湊的設計還可以在不到 1 皮秒的時間內(nèi)從其全息圖即時重建對象，與利用圖形處理單元的最先進的數(shù)字全息圖重建算法相比，速度要快一萬億倍以上（GPU）。

加州大學洛杉磯分校研究人員進行的數(shù)值分析表明，衍射網(wǎng)絡在全光學全息圖重建方面具有眾多優(yōu)勢，可實現(xiàn)卓越的圖像重建質(zhì)量、增強的景深以及衍射處理器輸出的更高衍射效率。加州大學洛杉磯分校的研究人員總結(jié)說，這種全光學全息圖處理器可以在全息成像、顯微鏡、傳感和顯示相關(guān)應用等不同領(lǐng)域找到許多應用，尤其是受益于其無計算機操作和超快速圖像重建能力。

鄭州博觀電子科技有限公司是一家提供科技類物聯(lián)網(wǎng)開發(fā)軟硬件定制化方案服務商、也是中原地區(qū)領(lǐng)先的物聯(lián)網(wǎng)終端設備解決方案提供商。致力共享換電柜、智能充電樁、共享洗車機、物聯(lián)網(wǎng)軟硬件等服務平臺的方案開發(fā)與運維。總部位于河南省鄭州市高新區(qū)，已取得國家高新技術(shù)企業(yè)認證證書。經(jīng)過10多年的業(yè)務開拓，公司已經(jīng)形成了以中原地區(qū)為中心、業(yè)務遍布全國的經(jīng)營格局。