新形狀的激光束通過不透明介質潛行

研究人員已經找到了一種方法來預處理激光束，使其進入不透明的表面而不會分散 - 就像一個能夠在全強度下穿過大霧的前燈。

耶魯大學和密蘇里科技大學的科學家發現了深部組織成像和光遺傳學的潛在應用，其中光被用于探測和操縱活體組織中的細胞。

“通常情況下，通過霧等擴散介質傳播的光束會橫向擴散，但我們發現激光束的特殊準備可以傳輸所有入射光而不會橫向擴散，”首席研究員 Hui Cao，John C.耶魯大學馬龍應用物理和物理學教授。

研究人員使用空間光調制器(SLM)和電荷耦合器件(CCD)相機來分析由一層白色涂料制成的不透明材料。SLM定制了入射到材料前表面的激光束，CCD相機記錄了其背后的強度分布。有了這些信息，激光就可以通過白色涂料找到“路線”。

結果是光束更集中，不透明材料內部和后面的每體積光更多。除了一層白色涂料外，激光有效的材料還包括生物組織，霧，紙和牛奶。

“我們的方法適用于任何不吸收光線的不透明介質，”曹說。

該研究的第一作者是耶魯大學博士后研究員HasanY?lmaz。其他作者是耶魯大學博士后研究員Chia Wei Hsu和密蘇里科技大學副教授Alexey Yamilov。

“在不透明散射介質中增強光學能量在光遺傳學和深部組織成像中非常重要，”Y?lmaz說。“目前，由于多次散射，探測和刺激或成像腦組織內神經元的穿透深度受到限制。”