【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于光模块，具体涉及液冷光模块中的光学散射噪声抑制方法。
技术介绍
1、光学成像和传感领域一直是科学和工程的重要研究领域，涵盖了广泛的应用，包括医学成像、半导体制造、天文学观测以及生物科学研究等。随着技术的不断发展，人们对于高分辨率和高质量成像的需求日益增加，而光学散射噪声一直是制约光学系统性能的主要因素之一。
2、在光学成像和传感应用中，散射噪声是一个严重的问题，它在光路中引起的干扰降低了信号的质量和成像的清晰度。散射噪声通常由样品或光学元件表面的微小不均匀性引起，这些不均匀性导致光线的散射和衍射，最终影响了成像和传感的性能。
3、在过去的几十年里，科学家和工程师已经提出了各种散射抑制方法，旨在减小或消除光学系统中的散射噪声。这些方法包括：表面抛光和涂层技术：对光学元件表面进行抛光和涂层处理，以减少表面不均匀性，从而降低散射。然而，这些方法通常需要复杂的制备过程，并且不能完全消除散射。干涉和干涉消除：利用干涉技术来抵消散射，通过相位干涉的原理来减小散射噪声。这些方法需要高精度的干涉装置，成本较高。非线性光学技术：利用非线性光学效应来抑制散射噪声，如光学相干调制和光学相位共轭等。然而，这些方法通常需要复杂的实验设置和高功率激光，限制了其应用领域。
技术实现思路
1、本专利技术的主要目的在于提供液冷光模块中的光学散射噪声抑制方法，有效抑制了液冷光模块的光学散射噪声。
2、为解决上述技术问题，本专利技术提供液冷光模块中的光学散射噪声抑制方法
3、步骤1：构建光波在液冷光模块中传输的波前传播方程，得到光波的波前函数，对波前函数应用非线性梯度算子，以确定散射源的位置；
4、步骤2：基于波前函数，构建光波的非线性传输函数，并基于非线性传输函数，计算非线性散射光的强度分布；
5、步骤3：计算第一信噪比；对光波进行非线性相位修正，以移除散射源的影响，再计算新的非线性散射光的强度分布；
6、步骤4：计算第二信噪比；迭代执行以下过程至指定次数：返回步骤2，调整步骤2中构建的非线性传输函数的第一组参数，以及调整步骤3中对光波进行非线性相位修正时的第二组参数；
7、步骤5：选择第二信信噪比与第一信噪比的差值最大时，值最大的第二信噪比对应的第一组参数和第二组参数作为运行参数。
8、进一步的，步骤1中构建的波前传播方程使用如下公式进行表示：
9、；
10、其中：是波前函数，表示光波在位置处的相位；是初始波前相位；是波数；和是源的位置和介质中的点的位置；是源面上的面积元；是介质中位置的非线性极化率。
11、进一步的，步骤1中，使用如下公式，对波前函数应用非线性梯度算子：
12、；
13、其中，是波前函数在位置处的梯度，表示光波的相位梯度；：这是波前函数在位置处的梯度，用于描述光波的相位变化；：这一项表示波前函数在位置处的二阶梯度；表示波前函数在位置处的三阶梯度；表示在位置处的介质非线性性质；是在位置处的介质的三阶非线性极化率，表示在位置处的介质高阶非线性性质；是介质中的体积元；为液冷光模块的色温；为液冷光模块的热导率。
14、进一步的，寻找波前函数在位置处的梯度的极大值点或极小值点，将极大值点或极小值点对应的坐标作为散射源的位置。
15、进一步的，步骤2中基于波前函数，使用如下公式，构建光波的非线性传输函数：
16、；
17、其中，为非线性传输函数；液冷光模块的色温和液冷光模块的热导率共同组成非线性传输函数的第一组参数。
18、进一步的，步骤2中，使用如下公式，计算非线性散射光的强度分布：
19、；
20、其中，为在位置处的强度分布；为光波的波长；为位置处距离液冷光模块的距离；为光束直径；为位置处距离液光源的径向距离；为吸收系数；为位置处的光束极化角度。
21、进一步的，步骤3中，通过如下公式，计算第一信噪比：
22、；
23、其中，表示计算位置和位置的距离；为位置处的背景噪声强度。
24、进一步的，步骤3中通过如下公式，对光波进行非线性相位修正：
25、；
26、其中，为第一修正系数，取值范围为0.3到0.5；为第二修正系数，取值范围为1.1到1.6；为进行了非线性相位修正后的传输函数；第一修正系数和第二修正系数共同组成第二组参数。
27、进一步的，步骤3中，使用如下公式，计算新的非线性散射光的强度分布：
28、；
29、其中，为新的非线性散射光的强度分布。
30、进一步的，使用如下公式，计算第二信噪比：
31、。
32、本专利技术的液冷光模块中的光学散射噪声抑制方法，具有以下有益效果：在光学系统中，散射噪声常常导致图像模糊和细节丢失，降低了成像质量。通过采用非线性光学技术，本专利技术可以有效地抑制散射噪声，从而提高图像的清晰度和分辨率。这对于医学成像、天文学观测、半导体制造等领域的高精度成像非常重要，可以帮助研究人员和工程师获得更准确的图像数据，支持更深入的分析和决策。本专利技术通过构建波前传播方程并应用非线性梯度算子，本专利技术确定了散射源的位置，然后进行非线性相位修正。这一过程有效地减小了散射源对光学系统的影响，提高了图像的清晰度和分辨率。这对于医学成像、半导体制造等领域的高精度成像至关重要，有助于获得更准确的图像数据。通过构建非线性传输函数，本专利技术可以计算非线性散射光的强度分布。非线性梯度算子有助于减小光波相位的失真，特别是在散射噪声影响下。这提高了成像的准确性。通过确定梯度极值点，可以精确确定散射源的位置，从而更好地理解样品的结构和特性。通过对光波的非线性传输函数进行构建和优化，本方法显著提高了成像质量。光学系统的分辨率和清晰度得到提高，有助于更精确地观察和分析样品。本方法通过减小散射源的影响，有效地抑制了光学散射噪声。这降低了噪声干扰，提高了信号与噪声的比率，有助于更准确地检测和测量目标。
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1.液冷光模块中的光学散射噪声抑制方法，其特征在于，所述方法包括：
2.如权利要求1所述的液冷光模块中的光学散射噪声抑制方法，其特征在于，步骤1中构建的波前传播方程使用如下公式进行表示：
3.如权利要求2所述的液冷光模块中的光学散射噪声抑制方法，其特征在于，步骤1中，使用如下公式，对波前函数应用非线性梯度算子：
4.如权利要求3所述的液冷光模块中的光学散射噪声抑制方法，其特征在于，寻找波前函数在位置处的梯度的极大值点或极小值点，将极大值点或极小值点对应的坐标作为散射源的位置。
5.如权利要求4所述的液冷光模块中的光学散射噪声抑制方法，其特征在于，步骤2中基于波前函数，使用如下公式，构建光波的非线性传输函数：
6.如权利要求5所述的液冷光模块中的光学散射噪声抑制方法，其特征在于，步骤2中，使用如下公式，计算非线性散射光的强度分布：
7.如权利要求6所述的液冷光模块中的光学散射噪声抑制方法，其特征在于，步骤3中，通过如下公式，计算第一信噪比：
8.如权利要求7所述的液冷光模块中的光学散射噪声抑制方法，
9.如权利要求8所述的液冷光模块中的光学散射噪声抑制方法，其特征在于，步骤3中，使用如下公式，计算新的非线性散射光的强度分布：
10.如权利要求9所述的液冷光模块中的光学散射噪声抑制方法，其特征在于，使用如下公式，计算第二信噪比：
...【技术特征摘要】
1.液冷光模块中的光学散射噪声抑制方法，其特征在于，所述方法包括：
2.如权利要求1所述的液冷光模块中的光学散射噪声抑制方法，其特征在于，步骤1中构建的波前传播方程使用如下公式进行表示：
3.如权利要求2所述的液冷光模块中的光学散射噪声抑制方法，其特征在于，步骤1中，使用如下公式，对波前函数应用非线性梯度算子：
4.如权利要求3所述的液冷光模块中的光学散射噪声抑制方法，其特征在于，寻找波前函数在位置处的梯度的极大值点或极小值点，将极大值点或极小值点对应的坐标作为散射源的位置。
5.如权利要求4所述的液冷光模块中的光学散射噪声抑制方法，其特征在于，步骤2中基于波前函数，使用如下公式，构建光波的非线性传输...
【专利技术属性】
技术研发人员：王峻岭，陈享郭，肖炫，许广俊，
申请(专利权)人：深圳市光为光通信科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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