La luz balística , también conocida como fotones balísticos , son fotones de luz que han viajado a través de un medio disperso ( turbio ) en línea recta.
Cuando los pulsos de luz láser pasan a través de un medio turbio como niebla o tejido corporal , la mayoría de los fotones se dispersan o se absorben . Sin embargo, en distancias cortas, algunos fotones atraviesan el medio de dispersión en línea recta. Estos fotones coherentes se denominan fotones balísticos. Los fotones que están ligeramente dispersos y conservan cierto grado de coherencia se denominan fotones de serpiente .
El objetivo de las modalidades de imágenes balísticas es detectar eficientemente fotones balísticos que transportan información útil, rechazando al mismo tiempo los fotones no balísticos. Para realizar esta tarea, se utilizan características específicas de los fotones balísticos frente a los fotones no balísticos, como el tiempo de vuelo a través de imágenes controladas por coherencia, la colimación , la propagación del frente de onda y la polarización . [1] A menudo también se miden fotones "cuasi-balísticos" ligeramente dispersos para aumentar la "fuerza" de la señal (es decir, la relación señal-ruido ).
Los fotones balísticos tienen muchas aplicaciones, especialmente en sistemas de imágenes médicas de alta resolución . Los escáneres balísticos (que utilizan puertas de tiempo ultrarrápidas) y la tomografía de coherencia óptica (OCT) (que utiliza el principio de interferometría ) son sólo dos sistemas de imágenes populares que se basan en la detección de fotones balísticos para crear imágenes con difracción limitada . Las ventajas sobre otras modalidades de imágenes existentes (por ejemplo, ultrasonido y resonancia magnética ) es que las imágenes balísticas pueden alcanzar una resolución más alta del orden de 1 a 10 micrómetros, sin embargo, adolece de una profundidad de imagen limitada.
Debido a la reducción exponencial de los fotones balísticos a medida que aumenta el espesor del medio de dispersión, las imágenes suelen tener una cantidad baja de fotones por píxel, lo que genera ruido de disparo . A menudo se aplican el procesamiento de imágenes digitales y la reducción de ruido para reducir ese ruido.