Published November 19, 2021
| Version v1
Publication
Numerical and experimental study of partial coherence for near-field and far-field ptychography
Creators
- 1. Harbin Institute of Technology
- 2. University of Science and Technology
- 3. National University of Singapore
Description
High degree of coherence is essential in coherent diffraction imaging (CDI). The coherence requirement on the light source varies with the experimental configuration. As a scanning variant of CDI, ptychography has shown great potential for extensive applications. To determine the influence of partially temporal and spatial coherence on near- and far-field ptychography, we have performed a series of numerical simulations and visible light optical experiments. We demonstrated that the near-field is more robust to spatial and temporal decoherence than the far-field. In addition, the far-field is found to be more sensitive to spatial decoherence than to temporal decoherence. Our experiments also show that a known probe estimate with good spatial coherence enables the retrieval qualities to be enhanced dramatically and helps prevent falling into the local minimums in the reconstruction process. Our work would provide a valuable reference for implementing ptychography with sources of limited coherence.
Translated Descriptions
⚠️
This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%
Translated Description (Arabic)
درجة عالية من التماسك ضرورية في تصوير الحيود المتماسك (CDI). تختلف متطلبات التماسك على مصدر الضوء مع التكوين التجريبي. كمتغير مسح من CDI، أظهر ptychography إمكانات كبيرة لتطبيقات واسعة النطاق. لتحديد تأثير التماسك الزماني والمكاني الجزئي على التخطيط السطحي للحقل القريب والبعيد، أجرينا سلسلة من المحاكاة العددية والتجارب البصرية للضوء المرئي. لقد أثبتنا أن الحقل القريب أكثر قوة في فك الترابط المكاني والزماني من الحقل البعيد. بالإضافة إلى ذلك، وجد أن الحقل البعيد أكثر حساسية لإزالة الترابط المكاني من إزالة الترابط الزمني. تُظهر تجاربنا أيضًا أن تقدير المسبار المعروف مع التماسك المكاني الجيد يمكّن من تعزيز صفات الاسترجاع بشكل كبير ويساعد على منع الوقوع في الحد الأدنى المحلي في عملية إعادة الإعمار. سيوفر عملنا مرجعًا قيمًا لتنفيذ الطباعة مع مصادر التماسك المحدود.Translated Description (French)
Un degré élevé de cohérence est essentiel dans l'imagerie par diffraction cohérente (ICD). L'exigence de cohérence sur la source lumineuse varie avec la configuration expérimentale. En tant que variante de numérisation de CDI, la ptychographie a montré un grand potentiel pour des applications étendues. Pour déterminer l'influence de la cohérence partiellement temporelle et spatiale sur la ptychographie en champ proche et lointain, nous avons effectué une série de simulations numériques et d'expériences optiques en lumière visible. Nous avons démontré que le champ proche est plus robuste à la décohérence spatiale et temporelle que le champ lointain. De plus, le champ lointain se révèle plus sensible à la décohérence spatiale qu'à la décohérence temporelle. Nos expériences montrent également qu'une estimation de sonde connue avec une bonne cohérence spatiale permet d'améliorer considérablement les qualités de récupération et aide à éviter de tomber dans les minimums locaux dans le processus de reconstruction. Notre travail fournirait une référence précieuse pour la mise en œuvre de la ptychographie avec des sources de cohérence limitée.Translated Description (Spanish)
Un alto grado de coherencia es esencial en la imagen de difracción coherente (CDI). El requisito de coherencia en la fuente de luz varía con la configuración experimental. Como variante de escaneo de CDI, la pticografía ha mostrado un gran potencial para aplicaciones extensas. Para determinar la influencia de la coherencia parcialmente temporal y espacial en la pticografía de campo cercano y lejano, hemos realizado una serie de simulaciones numéricas y experimentos ópticos de luz visible. Demostramos que el campo cercano es más robusto a la decoherencia espacial y temporal que el campo lejano. Además, se encuentra que el campo lejano es más sensible a la decoherencia espacial que a la decoherencia temporal. Nuestros experimentos también muestran que una estimación de sonda conocida con buena coherencia espacial permite mejorar drásticamente las cualidades de recuperación y ayuda a evitar caer en los mínimos locales en el proceso de reconstrucción. Nuestro trabajo proporcionaría una valiosa referencia para implementar la pticografía con fuentes de coherencia limitada.Additional details
Additional titles
- Translated title (Arabic)
- دراسة عددية وتجريبية للتماسك الجزئي للتخطيط النطاقي للحقل القريب والحقل البعيد
- Translated title (French)
- Étude numérique et expérimentale de la cohérence partielle pour la ptychographie en champ proche et en champ lointain
- Translated title (Spanish)
- Estudio numérico y experimental de coherencia parcial para pticografía de campo cercano y lejano
Identifiers
- Other
- https://openalex.org/W4225551208
- DOI
- 10.1364/oe.445978
References
- https://openalex.org/W1966658184
- https://openalex.org/W1967309257
- https://openalex.org/W1994555854
- https://openalex.org/W2009741028
- https://openalex.org/W2042416000
- https://openalex.org/W2047563741
- https://openalex.org/W2083099063
- https://openalex.org/W2091462439
- https://openalex.org/W2093486691
- https://openalex.org/W2096873791
- https://openalex.org/W2122413363
- https://openalex.org/W2123258376
- https://openalex.org/W2133665775
- https://openalex.org/W2140969574
- https://openalex.org/W2150701585
- https://openalex.org/W2165161875
- https://openalex.org/W2168610691
- https://openalex.org/W2274079793
- https://openalex.org/W2323317838
- https://openalex.org/W2554911331
- https://openalex.org/W2782298314
- https://openalex.org/W2788575271
- https://openalex.org/W2890739705
- https://openalex.org/W2966723894
- https://openalex.org/W2971149073
- https://openalex.org/W3003212404