基于超表面的双通道单像素偏振成像技术及其应用探索

来自哪里的研究人员开展了一项关于超表面（Metasurface）赋能双通道单像素偏振成像的创新研究。该研究利用偏振复用超表面，通过单次测量实现双正交偏振通道成像，解决了传统偏振单像素系统时间与空间成本高的问题。实验采用2位编码和空间移位技术，实现了4.38 μm空间分辨率的高质量重建图像，为光学探测、目标识别及航空等应用提供了高效解决方案，具有重要科学与工程意义。

　　

单像素成像（Single-pixel imaging）因其成本效益和适应性在多研究领域引起广泛关注。超表面（Metasurface）凭借其亚波长尺度结构提供灵活的光控能力，成为单像素成像应用的理想平台。本研究介绍了一种创新性单像素成像技术，利用偏振复用超表面（polarization multiplexing metasurfaces）实现单次测量下的双正交偏振通道成像。通过集成四种不同结构尺寸的单元，实现了入射光的2位编码（2-bit encoding）。借助空间移位（spatial shifting），不同偏振通道下对应多种空间振幅掩模的图像被独立编码，从而获得高质量的单像素成像结果。这种多功能超表面简化了传统基于偏振的单像素系统，以单次测量降低了时间和空间成本，同时在重建图像中实现了4.38 μm的空间分辨率。这一偏振单像素成像的创新方法在光学检测（optical detection）、目标识别（target recognition）、航空（aviation）及其他先进应用中展现出巨大潜力。

作者声明无利益冲突。