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在经典光学系统中,光场从一个平面到另一个平面的传播可以通过菲涅耳或夫琅和费衍射理论来描述,对于更复杂的情况可以通过光线跟踪的方法进行研究,然而当光波在一个介质体系中发生了多重散射时,这些方法都不再适用,在随机介质体系中(例如牛奶、生物组织等),光会被散射多次,所有的入射波矢都以一个看似随机的方式混合,这样的介质通常被认为是不透明的。通过随机介质体系的成像研究在探索卵、幼虫等的变化过程以及人体内部组织结构的成像、以及在雾霾天气对远处目标物体的成像等很多领域都具有重要的研究价值,因此该领域成为目前的研究热点之一。近年来,人们提出了包括相位共轭、调制入射光波前、测量随机介质的透射矩阵等一系列方法用于实现通过随机介质体系进行成像。 本文中,我们将主要在随机介质体系中基于相干背散射和关联测量两种方法进行成像研究。具体内容如下: 1、随机介质体系中基于相干背散射的成像研究。根据点光源入射到随机介质发生相干背散射的理论与模拟研究,本文在实验上完成对单个点成像的观测,并调节实验中的一些参数使得到的图像质量得以提高,然后通过高阶强度关联测量的方法实现对复杂待成像图形进行重现。该成像方法不需要在光路中加入透镜,是一种无透镜的成像手段,而且与测量随机介质的透射矩阵等方法相比,该方法不需要对随机介质内部光波的传输性质进行表征。 2、随机介质体系中基于关联测量的成像研究。本文介绍了热光的二阶空间聚束效应、赝热光源的统计性质及空间相干性质。基于赝热光关联成像的量子理论,本文研究了相位扰动抹除效应的关联成像过程,最后我们通过随机介质体系成功获得了待成像物体可分辨的图像。