通过任何一种介质(无论是自由空间还是生物组织)传播光，光都会散射。散射的鲁棒性是通信和成像系统的普遍要求。结构光及其投射图案的使用可抵抗散射，因此已成为一种多功能工具。特别地，结构化的携带轨道角动量(OAM)的光的模式已经在生物医学成像中的应用引起了极大的关注。

OAM是光的内部属性，它赋予空间轮廓以特征性的甜甜圈形状。还可以构造OAM光模的偏振轮廓。叠加两个OAM模式，可以得到矢量涡旋光束(VVB)，其特征在于光束横截面中的甜甜圈强度分布，并且具有空间变化的偏振。VVB被认为适合用于医疗技术中的量子应用。

创新的癌症扫描仪

一个国际研究人员小组最近发表了对散射介质中VVB传播的全面研究。该团队正在欧盟的FET-OPEN项目Cancer Scan的支持下进行合作，该项目提议开发一种全新的生物医学检测统一技术概念，并在量子光学和量子力学中运用新思想。新概念基于在轨道角动量，纠缠和高光谱特性的三维空间中光子的统一传输和检测。从理论上讲，这些元素可有助于开发一种扫描仪，该扫描仪可以对癌症进行筛查，并在对人体的单次扫描中进行检测，而没有任何辐射风险。

正如他们的报告中所解释的那样，该团队实施了一个灵活的平台来生成VVB和高斯光束，并研究了它们在模仿生物组织特征的介质中的传播。他们演示并分析了不同模式的光的空间分布和偏振模式的退化。

准备，瞄准，分散

对于高斯光束和VVB，作者均指出，随着介质浓度增加超过0.09%，空间轮廓会发生突然变化：对比度突然迅速降低。作者观察到，这种变化是由于光束的散射分量导致均匀背景的存在所致。

通过研究极化曲线，他们发现VVB行为与高斯光束的行为有很大不同。高斯光束呈现出不受散射过程影响的均匀偏振图案。相反，VVB在横向平面上呈现复杂的极化分布。研究小组观察到，VVB信号的一部分穿过散射介质时会完全去极化，但是一部分信号保留了其结构。

这些与散射介质相互作用如何影响结构化OAM光的行为的见解代表了探索光如何与生物组织相互作用的一步。研究小组希望，他们的全面研究将激发对光散射组织模拟介质的影响的进一步研究，以推动对创新生物医学检测技术的追求。