Фазовая декорреляция в дискретных когерентных ансамблях для уменьшения спекл-шума
Журнал: Бюллетень науки и практики @bulletennauki
Рубрика: Естественные науки
Статья в выпуске: 9 т.12, 2026 года.
Бесплатный доступ
Разработана аналитическая модель подавления спекл-шума в дискретных когерентных ансамблях (VCSEL-матрицах) посредством управления начальными фазами излучателей. В рамках параксиального приближения получено замкнутое выражение для контраста спеклов C(M,N,α), где M – число фазовых масок, N – число источников, α=aΛ/(λd) – геометрический параметр. Установлены асимптотики: 𝐶∼1/√𝑀𝑁 при сильной когерентности и𝐶∼1/√𝑀 при слабой; критерий перехода α=1/(2π). Выведен критерий оптимальности𝑀опт для достижения заданного порога ε – критерия качества подавления спеклов. Спектральный анализ показал, что фазовое усреднение обнуляет когерентный пик на нулевой частоте без искажения высоких пространственных частот. Теоретически доказано преимущество электронного метода перед механическим (выигрыш в контрасте более чем в 30 раз). Результаты создают основу для адаптивных систем с управляемой когерентностью.
Короткий адрес: https://sciup.org/14138997
IDS: 14138997 | УДК: 535.42: 535.317 | DOI: 10.33619/2414-2948/130/01
Phase Decorrelation in Discrete Coherent Ensembles for Speckle Noise Reduction
An analytical model for speckle noise suppression in discrete coherent arrays (VCSEL matrices) by controlling the initial phases of emitters has been developed. Using the paraxial approximation, a closed-form expression for the speckle contrast C(M,N,α) has been obtained, where M is the number of phase masks, N is the number of sources, and α=aΛ/(λd) is a geometric parameter. Asymptotic behavior has been established for strong (C∼1/√MN) and weak (C∼1/√M) coherence; the transition criterion is α=1/(2π). An optimality criterion for achieving a specified threshold — the ε-criterion for speckle suppression quality — has been derived. Spectral analysis has shown that phase averaging nullifies the coherent peak at zero frequency without distorting high spatial frequencies. The advantage of the electronic method over the mechanical one (a gain in contrast of more than 30 times) has been theoretically proven. The results provide a basis for adaptive systems with controlled coherence.
