시간 영역 프랙토그래피를 이용한 위상 전용 전송 함수 확장

본 연구는 시간 영역 프랙토그래피(ptychography) 기술을 확장하여, 전통적인 프로브 펄스 없이도 객체 펄스의 진폭과 위상을 복원할 수 있는 새로운 알고리즘 i²PIE(intrinsic‑knowledge PIE)를 제시한다. 기존의 PIE와 ePIE는 객체와 알려진 프로브 펄스의 곱을 스펙트럼으로 측정하고, 이를 반복적으로 업데이트하면서 객체와 프로브를 동시에 복원한다. 반면 iPIE는 객체 펄스를 선형 스펙트럼 전송 함수 H(Ω)로 변조한 뒤, 변조된 펄스의 이차고조파 스펙트럼을 측정한다. i²PIE는 이러한 전송 함수를 “내재된 지식”으로 활용해, 변조된 펄스와 전송 함수의 복소켤레를 이용해 객체 펄스를 직접 업데이트한다. 알고리즘 흐름은 다음과 같다. (1) 전송 함수 Hₙ(Ω)와 초기 객체 추정 E₀_in(Ω)를 곱해 변조된 스펙트럼 oₙ(Ω)를 만든다. (2) oₙ(Ω)를 시간 영역으로 역푸리에 변환해 oₙ(t)를 얻고, 완전 위상 매칭을 가정하면 이차고조파 gₙ(t)=oₙ²(t)이다. (3) 측정된 스펙트럼 Sₙ(Ω)에서 진폭을 추출해 gₙ(Ω)의 진폭을 교체, 즉 g₀ₙ(Ω)=√Sₙ(Ω)·e^{i·arg