激光网3月6日消息，光的许多特性使其能够纵并用于从非常灵敏的测量到通信和询问物体的智能方式等各种应用。一个引人注目的自由度是空间图案，称为结构光，它可以类似于甜甜圈和花瓣等形状。例如，具有不同数量花瓣的图案可以代表字母表的字母，当在另一侧观察时，可以传递信息。
不幸的是，使这些图案对测量敏感的原因也使它们容易受到不需要的环境因素的影响，例如空气湍流、像差光学器件、受力纤维或生物组织进行自己的“图案化”并扭曲结构。在这里，扭曲的模式可能会恶化到输出模式看起来与输入完全不同的程度，从而使它们无效。
纠正这种情况的传统方法需要重新应用相同的失真——这可以采取测量畸变并施加反向畸变或反转光束中的畸变并将其重新发送回像差的形式，允许它在此过程中“撤消”自身。
在南非和意大利之间的合作中，研究人员现在已经证明，只需将其与另一束经历相同像差的非结构光束配对，就可以将嘈杂环境中发出的像差光校正为与以前相同的光。使用一系列光学畸变，他们表明，将它们一起传递到非线性晶体中自然会导致光校正光，即使对于使初始结构无法识别的非常复杂的像差形式也是如此。
正如《先进光子学》所报道的那样，研究人员通过利用一种称为差频生成的过程实现了这一点，其中两束光被发送到一种特殊类型的材料中，称为非线性晶体，产生另一束光束，该光束具有两个输入的特性。最相关的是，输出像差是两个输入像差的差值，因此，如果它们相同，那么光可以校正光，而后晶体输出是无像差的。
这项工作的一个令人兴奋的方面是，校正是自动的，并且随着信号传播，因此可以实时校正图案光，而无需知道干扰是什么，也不需要用其他更复杂的步骤重新应用相同的像差。这就形成了一个现成的紧凑型解决方案，可以集成到使用这些结构的系统中，用于从通信到成像和光捕获的各种应用。
作为该过程的副产品，还有一个额外的优势，即使用不同的波长进行通信和检测;例如，发送具有人眼安全波长的信息，或以穿透波长询问生物样品，同时在技术发达的观察波长进行检测。
