近日，物理与电子工程学院研究生潘晓宁在其导师王涛博士的指导下，以第一作者身份在《Optics Express》上发表题为“Manipulating far-zone scattered field by convolution of different types of weight function”的学术论文。

光波散射与光探测技术在遥感、探测以及医学检测中具有重要的应用前景，因而受到研究人员的广泛关注。近几年来，研究人员将光场调控技术引入散射问题中，通过控制散射介质以调控散射远场。到目前为止，国内外研究人员提出了几种新型随机介质模型，并通过改变介质的相关参数产生了不同强度分布的散射远场，包括圆形平顶分布、环形分布（Opt. Lett. 40. 284-287, 2015），矩形分布、方形分布（Opt. Lett. 40. 1709-1712, 2015）以及列阵分布（Opt. Express 25. 25222-25233, 2017）等。据我们所知，上述研究工作都是基于改变权重函数的相关参数以及权重函数的线性组合来实现设计新型介质的目的。

本项工作中，我们将设计介质的方法从传统的线性组合推广到了非线性组合中，分别利用同类型权重函数卷积和不同类型权重函数卷积的方式设计新型散射介质。研究表明，利用同类型权重函数卷积设计的散射介质可以产生形状固定、大小可调的散射场强度，包括圆形分布（如图1）、金字塔形分布（如图2）；利用不同类型权重函数卷积设计的散射介质可以产生形状可调的散射场强度，其远场分布可以在圆形与矩形之间调节（见图3）。这项研究工作所提出的方法在散射场调控技术中具有潜在的应用前景。

图1. 利用同类型高斯函数卷积产生的散射远场

图2. 利用同类型矩形函数卷积产生的散射远场

图3. 利用高斯函数和矩形函数卷积产生的散射远场