辐照介质的装置和方法制造方法及图纸

本公开涉及辐照介质的装置和方法。一种用于辐照介质的方法包括：用电磁波辐照介质，所述电磁波在所述介质中散射，并且在所述介质中的某位置处被调制频率；获得与由调制的电磁波与参考波之间的干涉产生的干涉图案对应的信息；并且基于所获得的信息来产生辐照所述介质的相位共轭波。

Device and method for irradiating a medium

The present disclosure relates to an apparatus and method for irradiating a medium. Includes a method for irradiation of medium, electromagnetic wave irradiation medium, the electromagnetic wave in the medium scattering, and at a location in the medium by the modulation frequency; and the interference pattern obtained by modulation of the electromagnetic wave and reference wave interference information corresponding to the phase conjugate wave; and the information obtained is generated based on the irradiation of the medium.

【技术实现步骤摘要】
辐照介质的装置和方法本申请是基于申请号为201080042377.3、申请日为2010年09月17日、专利技术名称为“辐照介质的装置和方法”的专利申请的分案申请。相关申请的交叉引用本申请要求于2009年9月24日提交的美国专利申请No.12/566,592的优先权，该美国专利申请的全部内容通过引用并入本文。
本专利技术涉及一种用于辐照介质的装置和方法。
技术介绍
光散射是可能阻碍、甚至阻止查看散射过程为主导的介质的内部或者通过散射过程为主导的介质进行查看的基本事件之一。这是因为散射光不沿通过介质的直线传播，散射光的随机路径引起光的方向性及其相关联的信息的损失。因此，可能难以通过检测散射或漫射的可见光来提取关于在其中发生这样的散射的介质的详细内部信息。例如，在处理生物组织的医学应用中，在使光通过组织时所发生的散射可能使得难以通过检测散射光来获得内部信息。另外，还存在下述增长的需求，即，能够使光能集中在散射介质中的目标位置处，例如以使得可在光动力治疗中处理异常组织，以及实现迄今为止在有意无序的随机材料中不可获得的独特的、有前景的功能。直到最近还没有实现使光聚焦在散射介质内部的一个点处或者使光通过散射介质聚焦在一个点处的能力。然而，最近几年，提出了优化入射光的波前以抑制散射效应的技术。在美国专利申请公开No.2009/0009834中，公开了一种光学相位共轭技术，该技术可用于通过全息记录材料来记录透射通过散射介质的散射光的波前，并且产生相位共轭波，该相位共轭波的相位基本上与所记录的波前的相位相反。产生相位共轭波，以使得它被构造为进入散射介质并且可通过散射介质查看。由于弹性光学散射是确定性的且时间可逆的过程，所以光学相位共轭可使其轨迹通过散射介质折回到其原始入射点。如美国专利申请公开No.2009/0009834中所公开的方法利用这种能力，这种能力可有效地抑制散射效应并且提高散射介质的所获得图像的空间分辨率。然而，美国专利申请公开No.2009/0009834公开了其中所述的光学相位共轭方法仅能够使光聚焦在散射介质正后面的、入射光最初射入的区域处。因此，如其中所述的，该方法不能任意地使光聚焦在散射介质内部的任何特定点处。然而，美国专利申请公开No.2009/0009834进一步建议，可以使用其中所述的相位共轭方法来照射引起介质内部的强前向散射的特定散射体中的一些。然而，仅当介质的散射属性如此低以至于可以认为散射仅在介质中的强散射体所在的几个特定点处发生时，这种情形才可适用。另外，可能需要知道所述特定点(位置)，以便能够在更多的应用(诸如成像或治疗)中利用这种聚焦效应。在许多情况下，诸如在包括生物组织的高散射介质中，这种情形是不实用的。例如，在强散射介质中，其中可发生的多个散射过程可能使得指定哪些散射体为主导并且是主要引起前向散射的原因非常困难(有时候，散射可能甚至不在前向方向上)。因此，可能难以使用光学相位共轭来使通过多个散射过程创建的光路折回和照射该光路。这样的多个散射过程可能由于例如在介质中存在过多散射体而引起。此外，因为即使当光聚焦在“强散射体”的大致附近时，“强散射体”在介质内部的位置通常也是未知的，所以确定光学相位共轭折回以聚焦在这样的散射介质中的精确位置是有挑战性的。因此，这些要点是在散射介质中应用相位共轭法所要考虑的。
技术实现思路
本专利技术的实施例提供用于辐照介质的装置和方法。根据本专利技术的一方面，一种装置包括：第一辐照单元，其包括发射电磁波的电磁波源，以用在介质中散射的所述电磁波辐照所述介质；超声器件，其将超声波发送到所述介质，以在所述介质中的某位置处对所述电磁波的频率进行调制；和第二辐照单元，其用参考波辐照全息材料，以记录与由调制的电磁波与参考波之间的干涉产生的干涉图案对应的信息。在所述信息被记录在所述全息材料上之后，所述第一辐照单元被构造为辐照所述全息材料，以使得所述全息材料产生重构波，所述重构波在所述介质中的所述位置处辐照所述介质。根据本专利技术的另一方面，一种装置包括：第一辐照单元，其包括第一电磁波源，以用在介质中散射的电磁波辐照所述介质；超声器件，其将超声波发送到所述介质，以在所述介质中的某位置处对所述电磁波的频率进行调制；第二辐照单元，其用参考波辐照全息材料，以记录与由调制的电磁波与参考波之间的干涉产生的干涉图案对应的信息；和第三辐照单元，其包括第二电磁波源，以辐照所述全息材料使得所述全息材料产生在所述介质中的所述位置处辐照所述介质的重构波。根据本专利技术的另一方面，一种方法包括：用电磁波辐照介质，所述电磁波在所述介质中散射并且在所述介质中的某位置处被调制频率；获得与由调制的电磁波和参考波之间的干涉产生的干涉图案对应的信息；和基于所获得的信息来产生辐照所述介质的相位共轭波。根据本专利技术的另一方面，一种装置包括：辐照器，其包括发射电磁波的电磁波源，以用在介质中散射的所述电磁波辐照所述介质；调制器，其在所述介质中的某位置处对所述电磁波的频率进行调制；探测器，其获得与由调制的电磁波与参考波之间的干涉产生的干涉图案对应的信息；和产生器，其基于所获得的信息来产生辐照所述介质的相位共轭波。从以下参照附图对示例性实施例的描述，本专利技术的进一步特征将变得明白。附图说明图1A示出散射介质中的多个散射光。图1B示出散射介质中的频移光的“重发射”。图1C示出聚焦在散射介质中的光。图2A示出第一步(记录处理)的布置。图2B示出第二步(用于辐照的再现处理)的布置。图3A示出示例性实施例中的第一步的布置。图3B示出示例性实施例中的第二步的布置。图4示出另一示例性实施例的布置。图5示出示例性操作流程。图6示出另一示例性实施例的布置。具体实施方式以下将参照附图对根据本专利技术的实施例进行描述。图1A示出散射介质101中的多个光散射和位置102。在位置102处，可对入射光束100的频率进行调制。一旦入射光束100进入包括散射粒子199的散射介质101，光100就在介质101中的整个传播期间经历多次散射，并且最终作为散射光103从介质101的表面射出。此时，入射光100的一部分可到达位置102，并且可在位置102处被调制频率。例如，超声波可用于在所述位置处对入射光100的频率进行调制。可替换地，可利用可在介质中的某局部位置处对入射光的频率进行调制的手段来代替超声波。在称之为声光成像或超声调制断层成像的技术中，当散射介质101被超声波辐照时，该介质的折射率被调制，并且另外，所施加的超声波的频率引起散射介质101中的散射体的位移。一旦入射光100的所述部分到达在介质101中的所述位置处的超声辐照体(irradiatedvolume)，该光的光学相位可被超声波的频率调制，这引起光的频率偏移。图1B示出在介质101中的交互(频移)光104的产生和传播。超声波的频率使交互光104的频率偏移(被调制)。因此，光104的频率不同于入射光100和没有被超声波调制的散射光103。起源于位置102处的超声辐照体的该频移光104在经历多次散射的同时保持传播，并且从介质101射出。换句话讲，位置102处的超声辐照体的作用可以如同在散射介质101内部存在产生频率不同于原始光的光的另一光源一样。该频移光104显然起源于位置102处的超声辐照体。一旦主要与该频移本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种装置，包括：第一辐照单元，其包括发射电磁波的电磁波源，以用在介质中散射的所述电磁波辐照所述介质；超声器件，其将超声波发送到所述介质，以在所述介质中的某位置处对所述电磁波的频率进行调制；和第二辐照单元，其用参考波辐照全息材料，以记录与由调制的电磁波与参考波之间的干涉产生的干涉图案对应的信息，其中，在所述信息被记录在所述全息材料上之后，所述第一辐照单元被构造为辐照所述全息材料，以使得所述全息材料产生重构波，所述重构波在所述介质中的所述位置处辐照所述介质。

【技术特征摘要】
2009.09.24 US 12/566,5921.一种装置，包括：第一辐照单元，其包括发射电磁波的电磁波源，以用在介质中散射的所述电磁波辐照所述介质；超声器件，其将超声波发送到所述介质，以在所述介质中的某位置处对所述电磁波的频率进行调制；和第二辐照单元，其用参考波辐照全息材料，以记录与由调制的电磁波与参考波之间的干涉产生的干涉图案对应的信息，其中，在所述信息被记录在所述全...

【专利技术属性】
技术研发人员：增村考洋，
申请(专利权)人：佳能株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP