研究者随后将类似封口胶带的半透明塑料挡在玻璃片和接收器之间。半透明塑料使得激光在到达接收器前就已经发散,玻璃片上的数字和线条在显示器上变得 模糊不清,这种效果类似烟雾挡住了人的视线后所看到物体的感觉。
随后,弗莱舍和戴洛夫开始了实验的关键部分。他们将铌酸锶钡晶体放在靠近接收器的位置,铌酸锶钡晶体称为“非线性”光学晶体,能够以奇异的方式改变 光线的行为。研究者通过调整铌酸锶钡晶体两端的电压,在显示器上得到清晰的图像。研究者解释说,铌酸锶钡晶体是通过收集由半透明塑料散射掉的光线,并利用 这些光线的能量来使得线条和数字变得清晰。戴洛夫说:“这一现象就好比黑暗中照相,将人体的亮度调高的同时,让背景的亮度变暗,这样你就可以看到清晰的人 体图像。”
其实,科学家已经在神经科学和能源等领域观察到“随机共振”现象,但利用“随机共振”成像还是第一次。称为“随机共振”的技术仅仅工作在适量噪声的 情况下,因为太多的噪声将使得信号被完全掩盖。在信号分析过程中,噪声常被认为是令人讨厌的东西,因为噪声的存在降低了信噪比,影响了有用信息的提取,然 而在某些特定的非线性系统中,噪声的存在能够增强微弱信号的检测能力,这种现象称为随机共振。
据悉,弗莱舍和戴洛夫利用实验结果,已经开发出如何让噪声信号穿过非线性材料的新理论,这套理论结合了统计物理学、信息论和光学等领域的知识。同 时,研究者打算结合其它的信号处理技术,来进一步提高图像的清晰度,并将这一理论用于生物成像设备,包括那些使用声波而不是光线的生物成像设备。
这项研究由美国国家科学基金会、美国能源部和美国空军等提供资助。
研究者通过调整铌酸锶钡晶体两端的电压,在显示器上得到清晰的图像。左上方的图像由于噪声太大,图像最模糊