近期，理學院應用物理系信息光子學課題組在非相幹全息成像技術方面取得進展。通過對經典非相幹全息系統的深入研究，研究人員提出了基于非相幹全息的相位差成像技術，相關結果以“Phase-difference imaging based on FINCH”為題發表在美國光學學會（OSA）旗下的TOP期刊Optics Letters上。南京航空航天大學、空天信息材料與物理工信部重點實驗室為該文章的署名單位，物理實驗中心實驗師、博士生盛偉為第一作者，劉友文教授為通訊作者。

 非相幹數字全息技術可以在自然光照射下實現超分辨的三維成像，在顯微成像、光譜成像和望遠成像等領域都具有良好的應用前景。由于非相幹全息成像的數學原理複雜，目前關于該技術的研究和應用都僅局限于物體的三維強度成像。為了進一步拓展非相幹全息技術的應用範圍，本課題組對經典的非相幹全息系統進行了深入研究，并發現該系統重構物像的相位恰好等于兩個相互垂直偏振分量之間的相位差，由此從原理上預見了非相幹全息可以實現相位差成像和精準測量雙折射材料的相位差。在實驗驗證中，研究人員首先設計了一套具有優異成像效果的非相幹全息記錄系統；然後對多個相位差唯一且已知的物體進行測量，驗證了相位差測量結果的準确性；接着對相位差分布複雜的空間光調制器進行實驗，證明了該技術适用于相位差分布複雜的物體的成像，最終提出了基于菲涅耳非相幹相關全息系統的相位差成像技術。由于非相幹全息具有超分辨和三維成像的特性，因此該技術在各向異性的微觀顯微領域，比如生物組織的觀測或偏振态分布的測量等，可能具有更多的應用價值。

圖(a)是空間光調制器的水平和垂直偏振方向的相位差實際分布，圖(b)和圖(c)分别是測得的空間光調制器表面的相位差和光強的分布。

 論文受到審稿人的高度評價，審稿人一的評價是“…所有以前的研究隻能記錄被觀察物體的強度變化，這是非相幹成像儀器的特征。我相信，目前的文章是非相幹全息應用于相位差成像的第一個報告…”，審稿人二認為“…該方法适用于非相幹源，如熒光，可以測量分子的取向和遷移率。我相信這項工作可以為多模态成像的研究領域做出貢獻”。

（文章鍊接https://www.osapublishing.org/ol/abstract.cfm?uri=ol-46-11-2766）