Российские исследователи придумали новый вид поляриметрии. На его основе возможно создать принципиально новые, более эффективные методы диагностики биологических тканей. Результаты исследования опубликованы в журнале Optics Letters.

Поляриметрия — это метод исследования, который основан на изменении поляризации света, освещающего объект. Если перенести в поляриметрию принцип фантомных изображений, это откроет новые грани метода. В частности, такое новшество позволит устранить все оптические элементы из канала наблюдения.

«Фантомная поляриметрия может стать основой, например, для создания принципиально новых, более эффективных методов бесконтактной диагностики биологических тканей как in vitro, так и in vivo. То есть ее можно использовать не только для научных исследований, но и в практической медицине», — говорит ведущий автор работы, доцент кафедры общей физики и волновых процессов МГУ Сергей Магницкий.

Авторы нового исследования показали, что с помощью фантомной поляриметрии можно восстановить пространственное распределение азимута и величину линейного дихроизма изучаемых объектов. Для этого авторы применяли неполяризованное, пространственно некогерентное излучение. Его часть направлялась на объект и регистрировалась детектором по всей апертуре пучка. Это, однако, не позволило получить информацию о поляризации объекта. Другая часть излучения, которая не проходила через объект, поступала в так называемое восстанавливающее плечо, в котором проходила через поляризатор и регистрировалась «точечным» детектором.

Созданная учеными методика позволила освободить плечо объекта от всех дополнительных оптических элементов, в том числе поляризаторов. Информацию о поляризационных свойствах исследуемого вещества авторы получали от измерения взаимной корреляционной функции тока детектора объектного плеча и тока восстанавливающего плеча для двух направлений, перпендикулярных направлению распространения излучения.

Схема экспериментальной установки, реализующей фантомную поляриметрию в неполяризованном квазитепловом излучении / Анатолий Чиркин и Сергей Магницкий/МГУ

Новый метод, по словам авторов, можно перенести на объекты с круговым дихроизмом, а также создать вариант с вычислительными фантомными изображениями (например, используя пространственный модулятор света) или с квантовой фантомной поляриметрией на основе поляризационно-запутанных фотонов. Перспективным также было бы перенести фантомный принцип на другие спектральные диапазоны, в частности терагерцовый.