复合OAM超声探头

超衍射极限

该探头通过合成多拓扑荷涡旋声束，将角谱收敛至狄拉克δ函数，从远场散射中恢复高频空间信息，实现远低于瑞利极限的超声成像分辨率。

Xinpeng, Li · 江雪 · Ta, Dean

Physical Review Letters 2026

参数信息

成像分辨率（实验）

0.24 λ

成像分辨率（仿真）

0.2 λ

技术优势

分辨率突破瑞利极限

复合OAM的角谱收敛至狄拉克δ函数，从远场散射中恢复高频空间信息，实验分辨率达0.24λ。

兼容多种材料目标

实验演示了对金属丝、复杂钢结构和血管的成像，表明方法对不同声阻抗和复杂结构的鲁棒性。

可实现功能成像

通过定制OAM谱，可对手性结构进行辨别，提供结构手性敏感度。

应用场景

• 超分辨率超声成像：替代传统超声探头，直接提升成像分辨率至亚衍射。
• 生物医学成像：用于血管等软组织的超分辨成像，无需造影剂。
• 工业无损检测：检测金属丝和复杂钢结构的细微缺陷。
• 涡旋声束：利用复合涡旋声束实现远场超分辨成像。