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龙图腾网获悉福州大学申请的专利一种基于光学传输矩阵的散射透镜变焦方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN118393724B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-10-03发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202410494974.3，技术领域涉及：G02B27/00；该发明授权一种基于光学传输矩阵的散射透镜变焦方法是由黄峰;杨婷语;林惠芳;刘宇设计研发完成，并于2024-04-24向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种基于光学传输矩阵的散射透镜变焦方法在说明书摘要公布了：本发明涉及一种基于光学传输矩阵的散射透镜变焦方法。包括：1获取先验数据：给定散射透镜参考面位置，得到可在参考面实现聚焦的光学传输矩阵；2建立光场反演模型：建立目标面与参考面之间的光场反演模型，获取参考面的反演光场；根据光场强度分布差异，选择感兴趣部分作为特征区域；3快速收敛的相位恢复迭代：通过快速收敛的相位恢复迭代，获取调制光场相位，完成一次变焦运算；4建立变焦模型：通过空间光调制器加载由变焦算法得到的光场相位，在预期深度实现光束聚焦；更改聚焦深度，重复变焦实现不同深度的光聚焦，建立散射透镜变焦模型。本发明有利于提高变焦的光场波前恢复准确性和变焦后焦点强度，并实现空间快速变焦。

本发明授权一种基于光学传输矩阵的散射透镜变焦方法在权利要求书中公布了：1.一种基于光学传输矩阵的散射透镜变焦方法，其特征在于，包括以下步骤： 步骤S1、给定散射透镜参考面位置，利用四步相移干涉法，求解得到能够在参考面实现聚焦的光学传输矩阵； 步骤S2、改变预期聚焦深度，根据自由空间中光波传播规律推导出目标面与参考面之间的光场反演模型，获取参考面反演光场； 步骤S3、根据参考面反演光场的强度分布差异，对参考面进行区域划分，选择感兴趣部分作为特征区域； 步骤S4、将特征区域作为振幅约束条件，以光学传输矩阵为正变换，均方优化算子为逆变换进行快速收敛的相位恢复迭代，获取调制光场相位； 步骤S5、通过空间光调制器加载所得光场相位，在预期深度实现光束聚焦； 步骤S6、更改聚焦深度，重复步骤S2‑S5，实现不同深度的光聚焦，由此建立散射透镜变焦模型； 步骤S1具体实现如下： 步骤S11、搭建基于光学传输矩阵的散射透镜变焦光路系统，所述基于光学传输矩阵的散射透镜变焦光路系统包括：激光器、衰减器、扩束匀光器、偏振片、液晶空间光调制器、滤波器、物镜、散射介质、探测器、位移平台、计算机，探测器通过位移平台移动到指定位置，计算机与探测器相连，采集散斑图像，计算机与液晶空间光调制器相连，控制液晶空间光调制器产生预期调制光场； 步骤S12、给定散射透镜参考面Zo，固定探测器位置，利用纯相位调制型液晶空间光调制器同时产生参考光和控制光，生成N组哈达玛基作为测量的基向量； 步骤S13、保持参考光相位不变，将控制光的相位分别移动0、π2、π、3π2，根据给定相位的调制光场利用探测器采集由参考光和控制光干涉所成的散斑图像，获取对应的输出光强I0、Iπ2、Iπ和I3π2； 步骤S14、根据四步相移所得散斑图像的数学关系，求解得到观察矩阵；其中第m个输出通道光强公式为： 式中，sm表示参考光经散射介质后在探测器第m个通道产生的光场复振幅，为sm的共轭转置，表示第n个输入光场，由哈达玛基确定，tmn表示观察矩阵的某一矩阵元素； 步骤S15、对观察矩阵进行滤波处理，获取基于光学传输矩阵的散射透镜变焦光路系统的光学传输矩阵T； 步骤S2具体实现如下： 步骤S21、改变预期聚焦深度，通过控制位移平台将探测器从参考面位置Zo移动至预期目标面位置Zi； 步骤S22、基于激光波长λ、参考面与目标面之间的距离Zi‑Zo和频域谱上对应的坐标系空间频率fx和fy建立传递函数H，基于角谱衍射理论推导出目标面与参考面之间的光场反演公式为： E2＝F‑1[FE3·H‑1]式中，E2为参考面反演光场，E3为设定的目标面输出光场，H‑1为角谱衍射的传递函数求逆矩阵，F和F‑1分别表示傅里叶变换和傅里叶逆变换； 步骤S23、根据变焦要求设置预期目标面输出光场E3，由光场反演公式计算出参考面光场数据； 步骤S3中，感兴趣部分选择即选择参考面反演光场中间高于噪声水平的强度值区域，该部分对目标面光场影响最大，选取其作为特征区域。

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