Abstract

Ghost imaging is a fascinating process in which light interacting with an object is recorded without resolution, but the shape of the object is nevertheless retrieved, thanks to quantum or classical correlations of this interacting light with either a computed or detected random signal. Recently, ghost imaging has been extended to a time object, by using several thousand copies of this periodic object. Here, we present a very simple device, inspired by computational ghost imaging, that allows the retrieval of a single nonreproducible, periodic, or nonperiodic, temporal signal. The reconstruction is performed by a single-shot spatially multiplexed measurement of the spatial intensity correlations between computer-generated random images and the images, modulated by a temporal signal, recorded, and summed on a chip CMOS camera used with no temporal resolution. Our device allows the reconstruction of either a single temporal signal with monochrome images or wavelength-multiplexed signals with color images.

© 2016 Optical Society of America

Full Article  |  PDF Article
OSA Recommended Articles
Ghost imaging: from quantum to classical to computational

Baris I. Erkmen and Jeffrey H. Shapiro
Adv. Opt. Photon. 2(4) 405-450 (2010)

Non-diffractive computational ghost imaging

D. B. Phillips, Ruiqing He, Qian Chen, G. M. Gibson, and M. J. Padgett
Opt. Express 24(13) 14172-14182 (2016)

Transport-of-intensity computational ghost imaging

Koshi Komuro, Yuya Yamazaki, and Takanori Nomura
Appl. Opt. 57(16) 4451-4456 (2018)

References

  • View by:
  • |
  • |
  • |

  1. T. B. Pittman, Y. H. Shih, D. V. Strekalov, and A. V. Sergienko, Phys. Rev. A 52, R3429 (1995).
    [Crossref]
  2. P. A. Morris, R. S. Aspden, J. E. C. Bell, R. W. Boyd, and M. J. Padgett, Nat. Commun. 6, 5913 (2015).
    [Crossref]
  3. R. S. Bennink, S. J. Bentley, and R. W. Boyd, Phys. Rev. Lett. 89, 113601 (2002).
    [Crossref]
  4. F. Ferri, D. Magatti, A. Gatti, M. Bache, E. Brambilla, and L. A. Lugiato, Phys. Rev. Lett. 94, 183602 (2005).
    [Crossref]
  5. J. H. Shapiro, Phys. Rev. A 78, 061802 (2008).
    [Crossref]
  6. Y. Bromberg, O. Katz, and Y. Silberberg, Phys. Rev. A 79, 053840 (2009).
    [Crossref]
  7. D.-J. Zhang, H.-G. Li, Q.-L. Zhao, S. Wang, H.-B. Wang, J. Xiong, and K. Wang, Phys. Rev. A 92, 013823 (2015).
    [Crossref]
  8. S. Dong, W. Zhang, Y. Huang, and J. Peng, Sci. Rep. 6, 26022 (2016).
    [Crossref]
  9. T. Shirai, T. Setälä, and A. T. Friberg, J. Opt. Soc. Am. B 27, 2549 (2010).
    [Crossref]
  10. T. Setälä, T. Shirai, and A. T. Friberg, Phys. Rev. A 82, 043813 (2010).
    [Crossref]
  11. K. Cho and J. Noh, Opt. Commun. 285, 1275 (2012).
    [Crossref]
  12. Z. Chen, H. Li, Y. Li, J. Shi, and G. Zeng, Opt. Eng. 52, 076103 (2013).
    [Crossref]
  13. P. Ryczkowski, M. Barbier, A. T. Friberg, J. M. Dudley, and G. Genty, Nat. Photonics 10, 167 (2016).
    [Crossref]
  14. D. Faccio, Nat. Photonics 10, 150 (2016).
    [Crossref]
  15. C. Gu, D. Zhang, Y. Chang, and S.-C. Chen, Opt. Lett. 40, 2870 (2015).
    [Crossref]
  16. M. Grabherr, S. Intemann, R. King, S. Wabra, R. Jäger, and M. Riedl, Proc. SPIE 9001, 900105 (2014).
    [Crossref]
  17. H. Defienne, M. Barbieri, I. A. Walmsley, B. J. Smith, and S. Gigan, Sci. Adv. 2, e1501054 (2016).
    [Crossref]
  18. D. Andreoli, G. Volpe, S. Popoff, O. Katz, S. Grésillon, and S. Gigan, Sci. Rep. 5, 10347 (2015).
    [Crossref]
  19. K. Nakagawa, A. Iwasaki, Y. Oishi, R. Horisaki, A. Tsukamoto, A. Nakamura, K. Hirosawa, H. Liao, T. Ushida, K. Goda, F. Kannari, and I. Sakuma, Nat. Photonics 8, 695 (2014).
    [Crossref]
  20. L. Gao, J. Liang, C. Li, and L. V. Wang, Nature 516, 74 (2014).
    [Crossref]
  21. G. Gariepy, N. Krstajić, R. Henderson, C. Li, R. R. Thomson, G. S. Buller, B. Heshmat, R. Raskar, J. Leach, and D. Faccio, Nat. Commun. 6, 6021 (2015).
    [Crossref]

2016 (4)

S. Dong, W. Zhang, Y. Huang, and J. Peng, Sci. Rep. 6, 26022 (2016).
[Crossref]

P. Ryczkowski, M. Barbier, A. T. Friberg, J. M. Dudley, and G. Genty, Nat. Photonics 10, 167 (2016).
[Crossref]

D. Faccio, Nat. Photonics 10, 150 (2016).
[Crossref]

H. Defienne, M. Barbieri, I. A. Walmsley, B. J. Smith, and S. Gigan, Sci. Adv. 2, e1501054 (2016).
[Crossref]

2015 (5)

D. Andreoli, G. Volpe, S. Popoff, O. Katz, S. Grésillon, and S. Gigan, Sci. Rep. 5, 10347 (2015).
[Crossref]

C. Gu, D. Zhang, Y. Chang, and S.-C. Chen, Opt. Lett. 40, 2870 (2015).
[Crossref]

P. A. Morris, R. S. Aspden, J. E. C. Bell, R. W. Boyd, and M. J. Padgett, Nat. Commun. 6, 5913 (2015).
[Crossref]

D.-J. Zhang, H.-G. Li, Q.-L. Zhao, S. Wang, H.-B. Wang, J. Xiong, and K. Wang, Phys. Rev. A 92, 013823 (2015).
[Crossref]

G. Gariepy, N. Krstajić, R. Henderson, C. Li, R. R. Thomson, G. S. Buller, B. Heshmat, R. Raskar, J. Leach, and D. Faccio, Nat. Commun. 6, 6021 (2015).
[Crossref]

2014 (3)

M. Grabherr, S. Intemann, R. King, S. Wabra, R. Jäger, and M. Riedl, Proc. SPIE 9001, 900105 (2014).
[Crossref]

K. Nakagawa, A. Iwasaki, Y. Oishi, R. Horisaki, A. Tsukamoto, A. Nakamura, K. Hirosawa, H. Liao, T. Ushida, K. Goda, F. Kannari, and I. Sakuma, Nat. Photonics 8, 695 (2014).
[Crossref]

L. Gao, J. Liang, C. Li, and L. V. Wang, Nature 516, 74 (2014).
[Crossref]

2013 (1)

Z. Chen, H. Li, Y. Li, J. Shi, and G. Zeng, Opt. Eng. 52, 076103 (2013).
[Crossref]

2012 (1)

K. Cho and J. Noh, Opt. Commun. 285, 1275 (2012).
[Crossref]

2010 (2)

T. Shirai, T. Setälä, and A. T. Friberg, J. Opt. Soc. Am. B 27, 2549 (2010).
[Crossref]

T. Setälä, T. Shirai, and A. T. Friberg, Phys. Rev. A 82, 043813 (2010).
[Crossref]

2009 (1)

Y. Bromberg, O. Katz, and Y. Silberberg, Phys. Rev. A 79, 053840 (2009).
[Crossref]

2008 (1)

J. H. Shapiro, Phys. Rev. A 78, 061802 (2008).
[Crossref]

2005 (1)

F. Ferri, D. Magatti, A. Gatti, M. Bache, E. Brambilla, and L. A. Lugiato, Phys. Rev. Lett. 94, 183602 (2005).
[Crossref]

2002 (1)

R. S. Bennink, S. J. Bentley, and R. W. Boyd, Phys. Rev. Lett. 89, 113601 (2002).
[Crossref]

1995 (1)

T. B. Pittman, Y. H. Shih, D. V. Strekalov, and A. V. Sergienko, Phys. Rev. A 52, R3429 (1995).
[Crossref]

Andreoli, D.

D. Andreoli, G. Volpe, S. Popoff, O. Katz, S. Grésillon, and S. Gigan, Sci. Rep. 5, 10347 (2015).
[Crossref]

Aspden, R. S.

P. A. Morris, R. S. Aspden, J. E. C. Bell, R. W. Boyd, and M. J. Padgett, Nat. Commun. 6, 5913 (2015).
[Crossref]

Bache, M.

F. Ferri, D. Magatti, A. Gatti, M. Bache, E. Brambilla, and L. A. Lugiato, Phys. Rev. Lett. 94, 183602 (2005).
[Crossref]

Barbier, M.

P. Ryczkowski, M. Barbier, A. T. Friberg, J. M. Dudley, and G. Genty, Nat. Photonics 10, 167 (2016).
[Crossref]

Barbieri, M.

H. Defienne, M. Barbieri, I. A. Walmsley, B. J. Smith, and S. Gigan, Sci. Adv. 2, e1501054 (2016).
[Crossref]

Bell, J. E. C.

P. A. Morris, R. S. Aspden, J. E. C. Bell, R. W. Boyd, and M. J. Padgett, Nat. Commun. 6, 5913 (2015).
[Crossref]

Bennink, R. S.

R. S. Bennink, S. J. Bentley, and R. W. Boyd, Phys. Rev. Lett. 89, 113601 (2002).
[Crossref]

Bentley, S. J.

R. S. Bennink, S. J. Bentley, and R. W. Boyd, Phys. Rev. Lett. 89, 113601 (2002).
[Crossref]

Boyd, R. W.

P. A. Morris, R. S. Aspden, J. E. C. Bell, R. W. Boyd, and M. J. Padgett, Nat. Commun. 6, 5913 (2015).
[Crossref]

R. S. Bennink, S. J. Bentley, and R. W. Boyd, Phys. Rev. Lett. 89, 113601 (2002).
[Crossref]

Brambilla, E.

F. Ferri, D. Magatti, A. Gatti, M. Bache, E. Brambilla, and L. A. Lugiato, Phys. Rev. Lett. 94, 183602 (2005).
[Crossref]

Bromberg, Y.

Y. Bromberg, O. Katz, and Y. Silberberg, Phys. Rev. A 79, 053840 (2009).
[Crossref]

Buller, G. S.

G. Gariepy, N. Krstajić, R. Henderson, C. Li, R. R. Thomson, G. S. Buller, B. Heshmat, R. Raskar, J. Leach, and D. Faccio, Nat. Commun. 6, 6021 (2015).
[Crossref]

Chang, Y.

Chen, S.-C.

Chen, Z.

Z. Chen, H. Li, Y. Li, J. Shi, and G. Zeng, Opt. Eng. 52, 076103 (2013).
[Crossref]

Cho, K.

K. Cho and J. Noh, Opt. Commun. 285, 1275 (2012).
[Crossref]

Defienne, H.

H. Defienne, M. Barbieri, I. A. Walmsley, B. J. Smith, and S. Gigan, Sci. Adv. 2, e1501054 (2016).
[Crossref]

Dong, S.

S. Dong, W. Zhang, Y. Huang, and J. Peng, Sci. Rep. 6, 26022 (2016).
[Crossref]

Dudley, J. M.

P. Ryczkowski, M. Barbier, A. T. Friberg, J. M. Dudley, and G. Genty, Nat. Photonics 10, 167 (2016).
[Crossref]

Faccio, D.

D. Faccio, Nat. Photonics 10, 150 (2016).
[Crossref]

G. Gariepy, N. Krstajić, R. Henderson, C. Li, R. R. Thomson, G. S. Buller, B. Heshmat, R. Raskar, J. Leach, and D. Faccio, Nat. Commun. 6, 6021 (2015).
[Crossref]

Ferri, F.

F. Ferri, D. Magatti, A. Gatti, M. Bache, E. Brambilla, and L. A. Lugiato, Phys. Rev. Lett. 94, 183602 (2005).
[Crossref]

Friberg, A. T.

P. Ryczkowski, M. Barbier, A. T. Friberg, J. M. Dudley, and G. Genty, Nat. Photonics 10, 167 (2016).
[Crossref]

T. Setälä, T. Shirai, and A. T. Friberg, Phys. Rev. A 82, 043813 (2010).
[Crossref]

T. Shirai, T. Setälä, and A. T. Friberg, J. Opt. Soc. Am. B 27, 2549 (2010).
[Crossref]

Gao, L.

L. Gao, J. Liang, C. Li, and L. V. Wang, Nature 516, 74 (2014).
[Crossref]

Gariepy, G.

G. Gariepy, N. Krstajić, R. Henderson, C. Li, R. R. Thomson, G. S. Buller, B. Heshmat, R. Raskar, J. Leach, and D. Faccio, Nat. Commun. 6, 6021 (2015).
[Crossref]

Gatti, A.

F. Ferri, D. Magatti, A. Gatti, M. Bache, E. Brambilla, and L. A. Lugiato, Phys. Rev. Lett. 94, 183602 (2005).
[Crossref]

Genty, G.

P. Ryczkowski, M. Barbier, A. T. Friberg, J. M. Dudley, and G. Genty, Nat. Photonics 10, 167 (2016).
[Crossref]

Gigan, S.

H. Defienne, M. Barbieri, I. A. Walmsley, B. J. Smith, and S. Gigan, Sci. Adv. 2, e1501054 (2016).
[Crossref]

D. Andreoli, G. Volpe, S. Popoff, O. Katz, S. Grésillon, and S. Gigan, Sci. Rep. 5, 10347 (2015).
[Crossref]

Goda, K.

K. Nakagawa, A. Iwasaki, Y. Oishi, R. Horisaki, A. Tsukamoto, A. Nakamura, K. Hirosawa, H. Liao, T. Ushida, K. Goda, F. Kannari, and I. Sakuma, Nat. Photonics 8, 695 (2014).
[Crossref]

Grabherr, M.

M. Grabherr, S. Intemann, R. King, S. Wabra, R. Jäger, and M. Riedl, Proc. SPIE 9001, 900105 (2014).
[Crossref]

Grésillon, S.

D. Andreoli, G. Volpe, S. Popoff, O. Katz, S. Grésillon, and S. Gigan, Sci. Rep. 5, 10347 (2015).
[Crossref]

Gu, C.

Henderson, R.

G. Gariepy, N. Krstajić, R. Henderson, C. Li, R. R. Thomson, G. S. Buller, B. Heshmat, R. Raskar, J. Leach, and D. Faccio, Nat. Commun. 6, 6021 (2015).
[Crossref]

Heshmat, B.

G. Gariepy, N. Krstajić, R. Henderson, C. Li, R. R. Thomson, G. S. Buller, B. Heshmat, R. Raskar, J. Leach, and D. Faccio, Nat. Commun. 6, 6021 (2015).
[Crossref]

Hirosawa, K.

K. Nakagawa, A. Iwasaki, Y. Oishi, R. Horisaki, A. Tsukamoto, A. Nakamura, K. Hirosawa, H. Liao, T. Ushida, K. Goda, F. Kannari, and I. Sakuma, Nat. Photonics 8, 695 (2014).
[Crossref]

Horisaki, R.

K. Nakagawa, A. Iwasaki, Y. Oishi, R. Horisaki, A. Tsukamoto, A. Nakamura, K. Hirosawa, H. Liao, T. Ushida, K. Goda, F. Kannari, and I. Sakuma, Nat. Photonics 8, 695 (2014).
[Crossref]

Huang, Y.

S. Dong, W. Zhang, Y. Huang, and J. Peng, Sci. Rep. 6, 26022 (2016).
[Crossref]

Intemann, S.

M. Grabherr, S. Intemann, R. King, S. Wabra, R. Jäger, and M. Riedl, Proc. SPIE 9001, 900105 (2014).
[Crossref]

Iwasaki, A.

K. Nakagawa, A. Iwasaki, Y. Oishi, R. Horisaki, A. Tsukamoto, A. Nakamura, K. Hirosawa, H. Liao, T. Ushida, K. Goda, F. Kannari, and I. Sakuma, Nat. Photonics 8, 695 (2014).
[Crossref]

Jäger, R.

M. Grabherr, S. Intemann, R. King, S. Wabra, R. Jäger, and M. Riedl, Proc. SPIE 9001, 900105 (2014).
[Crossref]

Kannari, F.

K. Nakagawa, A. Iwasaki, Y. Oishi, R. Horisaki, A. Tsukamoto, A. Nakamura, K. Hirosawa, H. Liao, T. Ushida, K. Goda, F. Kannari, and I. Sakuma, Nat. Photonics 8, 695 (2014).
[Crossref]

Katz, O.

D. Andreoli, G. Volpe, S. Popoff, O. Katz, S. Grésillon, and S. Gigan, Sci. Rep. 5, 10347 (2015).
[Crossref]

Y. Bromberg, O. Katz, and Y. Silberberg, Phys. Rev. A 79, 053840 (2009).
[Crossref]

King, R.

M. Grabherr, S. Intemann, R. King, S. Wabra, R. Jäger, and M. Riedl, Proc. SPIE 9001, 900105 (2014).
[Crossref]

Krstajic, N.

G. Gariepy, N. Krstajić, R. Henderson, C. Li, R. R. Thomson, G. S. Buller, B. Heshmat, R. Raskar, J. Leach, and D. Faccio, Nat. Commun. 6, 6021 (2015).
[Crossref]

Leach, J.

G. Gariepy, N. Krstajić, R. Henderson, C. Li, R. R. Thomson, G. S. Buller, B. Heshmat, R. Raskar, J. Leach, and D. Faccio, Nat. Commun. 6, 6021 (2015).
[Crossref]

Li, C.

G. Gariepy, N. Krstajić, R. Henderson, C. Li, R. R. Thomson, G. S. Buller, B. Heshmat, R. Raskar, J. Leach, and D. Faccio, Nat. Commun. 6, 6021 (2015).
[Crossref]

L. Gao, J. Liang, C. Li, and L. V. Wang, Nature 516, 74 (2014).
[Crossref]

Li, H.

Z. Chen, H. Li, Y. Li, J. Shi, and G. Zeng, Opt. Eng. 52, 076103 (2013).
[Crossref]

Li, H.-G.

D.-J. Zhang, H.-G. Li, Q.-L. Zhao, S. Wang, H.-B. Wang, J. Xiong, and K. Wang, Phys. Rev. A 92, 013823 (2015).
[Crossref]

Li, Y.

Z. Chen, H. Li, Y. Li, J. Shi, and G. Zeng, Opt. Eng. 52, 076103 (2013).
[Crossref]

Liang, J.

L. Gao, J. Liang, C. Li, and L. V. Wang, Nature 516, 74 (2014).
[Crossref]

Liao, H.

K. Nakagawa, A. Iwasaki, Y. Oishi, R. Horisaki, A. Tsukamoto, A. Nakamura, K. Hirosawa, H. Liao, T. Ushida, K. Goda, F. Kannari, and I. Sakuma, Nat. Photonics 8, 695 (2014).
[Crossref]

Lugiato, L. A.

F. Ferri, D. Magatti, A. Gatti, M. Bache, E. Brambilla, and L. A. Lugiato, Phys. Rev. Lett. 94, 183602 (2005).
[Crossref]

Magatti, D.

F. Ferri, D. Magatti, A. Gatti, M. Bache, E. Brambilla, and L. A. Lugiato, Phys. Rev. Lett. 94, 183602 (2005).
[Crossref]

Morris, P. A.

P. A. Morris, R. S. Aspden, J. E. C. Bell, R. W. Boyd, and M. J. Padgett, Nat. Commun. 6, 5913 (2015).
[Crossref]

Nakagawa, K.

K. Nakagawa, A. Iwasaki, Y. Oishi, R. Horisaki, A. Tsukamoto, A. Nakamura, K. Hirosawa, H. Liao, T. Ushida, K. Goda, F. Kannari, and I. Sakuma, Nat. Photonics 8, 695 (2014).
[Crossref]

Nakamura, A.

K. Nakagawa, A. Iwasaki, Y. Oishi, R. Horisaki, A. Tsukamoto, A. Nakamura, K. Hirosawa, H. Liao, T. Ushida, K. Goda, F. Kannari, and I. Sakuma, Nat. Photonics 8, 695 (2014).
[Crossref]

Noh, J.

K. Cho and J. Noh, Opt. Commun. 285, 1275 (2012).
[Crossref]

Oishi, Y.

K. Nakagawa, A. Iwasaki, Y. Oishi, R. Horisaki, A. Tsukamoto, A. Nakamura, K. Hirosawa, H. Liao, T. Ushida, K. Goda, F. Kannari, and I. Sakuma, Nat. Photonics 8, 695 (2014).
[Crossref]

Padgett, M. J.

P. A. Morris, R. S. Aspden, J. E. C. Bell, R. W. Boyd, and M. J. Padgett, Nat. Commun. 6, 5913 (2015).
[Crossref]

Peng, J.

S. Dong, W. Zhang, Y. Huang, and J. Peng, Sci. Rep. 6, 26022 (2016).
[Crossref]

Pittman, T. B.

T. B. Pittman, Y. H. Shih, D. V. Strekalov, and A. V. Sergienko, Phys. Rev. A 52, R3429 (1995).
[Crossref]

Popoff, S.

D. Andreoli, G. Volpe, S. Popoff, O. Katz, S. Grésillon, and S. Gigan, Sci. Rep. 5, 10347 (2015).
[Crossref]

Raskar, R.

G. Gariepy, N. Krstajić, R. Henderson, C. Li, R. R. Thomson, G. S. Buller, B. Heshmat, R. Raskar, J. Leach, and D. Faccio, Nat. Commun. 6, 6021 (2015).
[Crossref]

Riedl, M.

M. Grabherr, S. Intemann, R. King, S. Wabra, R. Jäger, and M. Riedl, Proc. SPIE 9001, 900105 (2014).
[Crossref]

Ryczkowski, P.

P. Ryczkowski, M. Barbier, A. T. Friberg, J. M. Dudley, and G. Genty, Nat. Photonics 10, 167 (2016).
[Crossref]

Sakuma, I.

K. Nakagawa, A. Iwasaki, Y. Oishi, R. Horisaki, A. Tsukamoto, A. Nakamura, K. Hirosawa, H. Liao, T. Ushida, K. Goda, F. Kannari, and I. Sakuma, Nat. Photonics 8, 695 (2014).
[Crossref]

Sergienko, A. V.

T. B. Pittman, Y. H. Shih, D. V. Strekalov, and A. V. Sergienko, Phys. Rev. A 52, R3429 (1995).
[Crossref]

Setälä, T.

T. Shirai, T. Setälä, and A. T. Friberg, J. Opt. Soc. Am. B 27, 2549 (2010).
[Crossref]

T. Setälä, T. Shirai, and A. T. Friberg, Phys. Rev. A 82, 043813 (2010).
[Crossref]

Shapiro, J. H.

J. H. Shapiro, Phys. Rev. A 78, 061802 (2008).
[Crossref]

Shi, J.

Z. Chen, H. Li, Y. Li, J. Shi, and G. Zeng, Opt. Eng. 52, 076103 (2013).
[Crossref]

Shih, Y. H.

T. B. Pittman, Y. H. Shih, D. V. Strekalov, and A. V. Sergienko, Phys. Rev. A 52, R3429 (1995).
[Crossref]

Shirai, T.

T. Setälä, T. Shirai, and A. T. Friberg, Phys. Rev. A 82, 043813 (2010).
[Crossref]

T. Shirai, T. Setälä, and A. T. Friberg, J. Opt. Soc. Am. B 27, 2549 (2010).
[Crossref]

Silberberg, Y.

Y. Bromberg, O. Katz, and Y. Silberberg, Phys. Rev. A 79, 053840 (2009).
[Crossref]

Smith, B. J.

H. Defienne, M. Barbieri, I. A. Walmsley, B. J. Smith, and S. Gigan, Sci. Adv. 2, e1501054 (2016).
[Crossref]

Strekalov, D. V.

T. B. Pittman, Y. H. Shih, D. V. Strekalov, and A. V. Sergienko, Phys. Rev. A 52, R3429 (1995).
[Crossref]

Thomson, R. R.

G. Gariepy, N. Krstajić, R. Henderson, C. Li, R. R. Thomson, G. S. Buller, B. Heshmat, R. Raskar, J. Leach, and D. Faccio, Nat. Commun. 6, 6021 (2015).
[Crossref]

Tsukamoto, A.

K. Nakagawa, A. Iwasaki, Y. Oishi, R. Horisaki, A. Tsukamoto, A. Nakamura, K. Hirosawa, H. Liao, T. Ushida, K. Goda, F. Kannari, and I. Sakuma, Nat. Photonics 8, 695 (2014).
[Crossref]

Ushida, T.

K. Nakagawa, A. Iwasaki, Y. Oishi, R. Horisaki, A. Tsukamoto, A. Nakamura, K. Hirosawa, H. Liao, T. Ushida, K. Goda, F. Kannari, and I. Sakuma, Nat. Photonics 8, 695 (2014).
[Crossref]

Volpe, G.

D. Andreoli, G. Volpe, S. Popoff, O. Katz, S. Grésillon, and S. Gigan, Sci. Rep. 5, 10347 (2015).
[Crossref]

Wabra, S.

M. Grabherr, S. Intemann, R. King, S. Wabra, R. Jäger, and M. Riedl, Proc. SPIE 9001, 900105 (2014).
[Crossref]

Walmsley, I. A.

H. Defienne, M. Barbieri, I. A. Walmsley, B. J. Smith, and S. Gigan, Sci. Adv. 2, e1501054 (2016).
[Crossref]

Wang, H.-B.

D.-J. Zhang, H.-G. Li, Q.-L. Zhao, S. Wang, H.-B. Wang, J. Xiong, and K. Wang, Phys. Rev. A 92, 013823 (2015).
[Crossref]

Wang, K.

D.-J. Zhang, H.-G. Li, Q.-L. Zhao, S. Wang, H.-B. Wang, J. Xiong, and K. Wang, Phys. Rev. A 92, 013823 (2015).
[Crossref]

Wang, L. V.

L. Gao, J. Liang, C. Li, and L. V. Wang, Nature 516, 74 (2014).
[Crossref]

Wang, S.

D.-J. Zhang, H.-G. Li, Q.-L. Zhao, S. Wang, H.-B. Wang, J. Xiong, and K. Wang, Phys. Rev. A 92, 013823 (2015).
[Crossref]

Xiong, J.

D.-J. Zhang, H.-G. Li, Q.-L. Zhao, S. Wang, H.-B. Wang, J. Xiong, and K. Wang, Phys. Rev. A 92, 013823 (2015).
[Crossref]

Zeng, G.

Z. Chen, H. Li, Y. Li, J. Shi, and G. Zeng, Opt. Eng. 52, 076103 (2013).
[Crossref]

Zhang, D.

Zhang, D.-J.

D.-J. Zhang, H.-G. Li, Q.-L. Zhao, S. Wang, H.-B. Wang, J. Xiong, and K. Wang, Phys. Rev. A 92, 013823 (2015).
[Crossref]

Zhang, W.

S. Dong, W. Zhang, Y. Huang, and J. Peng, Sci. Rep. 6, 26022 (2016).
[Crossref]

Zhao, Q.-L.

D.-J. Zhang, H.-G. Li, Q.-L. Zhao, S. Wang, H.-B. Wang, J. Xiong, and K. Wang, Phys. Rev. A 92, 013823 (2015).
[Crossref]

J. Opt. Soc. Am. B (1)

Nat. Commun. (2)

P. A. Morris, R. S. Aspden, J. E. C. Bell, R. W. Boyd, and M. J. Padgett, Nat. Commun. 6, 5913 (2015).
[Crossref]

G. Gariepy, N. Krstajić, R. Henderson, C. Li, R. R. Thomson, G. S. Buller, B. Heshmat, R. Raskar, J. Leach, and D. Faccio, Nat. Commun. 6, 6021 (2015).
[Crossref]

Nat. Photonics (3)

P. Ryczkowski, M. Barbier, A. T. Friberg, J. M. Dudley, and G. Genty, Nat. Photonics 10, 167 (2016).
[Crossref]

D. Faccio, Nat. Photonics 10, 150 (2016).
[Crossref]

K. Nakagawa, A. Iwasaki, Y. Oishi, R. Horisaki, A. Tsukamoto, A. Nakamura, K. Hirosawa, H. Liao, T. Ushida, K. Goda, F. Kannari, and I. Sakuma, Nat. Photonics 8, 695 (2014).
[Crossref]

Nature (1)

L. Gao, J. Liang, C. Li, and L. V. Wang, Nature 516, 74 (2014).
[Crossref]

Opt. Commun. (1)

K. Cho and J. Noh, Opt. Commun. 285, 1275 (2012).
[Crossref]

Opt. Eng. (1)

Z. Chen, H. Li, Y. Li, J. Shi, and G. Zeng, Opt. Eng. 52, 076103 (2013).
[Crossref]

Opt. Lett. (1)

Phys. Rev. A (5)

T. Setälä, T. Shirai, and A. T. Friberg, Phys. Rev. A 82, 043813 (2010).
[Crossref]

J. H. Shapiro, Phys. Rev. A 78, 061802 (2008).
[Crossref]

Y. Bromberg, O. Katz, and Y. Silberberg, Phys. Rev. A 79, 053840 (2009).
[Crossref]

D.-J. Zhang, H.-G. Li, Q.-L. Zhao, S. Wang, H.-B. Wang, J. Xiong, and K. Wang, Phys. Rev. A 92, 013823 (2015).
[Crossref]

T. B. Pittman, Y. H. Shih, D. V. Strekalov, and A. V. Sergienko, Phys. Rev. A 52, R3429 (1995).
[Crossref]

Phys. Rev. Lett. (2)

R. S. Bennink, S. J. Bentley, and R. W. Boyd, Phys. Rev. Lett. 89, 113601 (2002).
[Crossref]

F. Ferri, D. Magatti, A. Gatti, M. Bache, E. Brambilla, and L. A. Lugiato, Phys. Rev. Lett. 94, 183602 (2005).
[Crossref]

Proc. SPIE (1)

M. Grabherr, S. Intemann, R. King, S. Wabra, R. Jäger, and M. Riedl, Proc. SPIE 9001, 900105 (2014).
[Crossref]

Sci. Adv. (1)

H. Defienne, M. Barbieri, I. A. Walmsley, B. J. Smith, and S. Gigan, Sci. Adv. 2, e1501054 (2016).
[Crossref]

Sci. Rep. (2)

D. Andreoli, G. Volpe, S. Popoff, O. Katz, S. Grésillon, and S. Gigan, Sci. Rep. 5, 10347 (2015).
[Crossref]

S. Dong, W. Zhang, Y. Huang, and J. Peng, Sci. Rep. 6, 26022 (2016).
[Crossref]

Supplementary Material (1)

NameDescription
» Supplement 1: PDF (5743 KB)      Description of the theoretical model

Cited By

OSA participates in Crossref's Cited-By Linking service. Citing articles from OSA journals and other participating publishers are listed here.

Alert me when this article is cited.


Figures (5)

Fig. 1.
Fig. 1. Experimental setup: P, linear polarizer; WP, liquid crystal variable wave plate. Images of random patterns displayed on a LCD screen are acquired with a CMOS camera. The transmission of the imaging system is modulated by a temporal object that drives the WP placed in front of the polarizer.
Fig. 2.
Fig. 2. (a) Image of a single random pattern where p = 0.5 . (b) Image of the time-integrated pattern stack with a temporal object embedded. The measurements are performed inside a ROI of 700 × 700 pixels.
Fig. 3.
Fig. 3. Ghost images of different temporal signals. Three kinds of 0.5 Hz periodic signals: (a) square, (b) sinus, and (c) ramp. Panel (d) corresponds to the single-shot measurement of a binary word of 20 bits. Each acquisition is performed with the same stack of 20 random patterns. Blue stars correspond to experimental data, and the green curves show the original temporal signals. Error bars are deduced from the measured SNR. For periodic signals, horizontal black dotted lines show the effective amplitude of the transmission levels of the imaging system.
Fig. 4.
Fig. 4. Reconstructed sinusoidal signal as a function of the effective number of pixels.
Fig. 5.
Fig. 5. Zoom on 700 × 700 pixel images of (a) a single RGB random pattern and (b) of the time integrated color pattern stack in which wavelength-multiplexed temporal signals are embedded. (c)–(e) Single-shot measurements of three different binary words of 10 bits multiplexed in the RGB channels of the ghost image. The error bars are deduced from the measured SNR. The dotted curves show the original temporal signals.

Equations (3)

Equations on this page are rendered with MathJax. Learn more.

S i j = k = 1 K T ( k ) X k , i j ,
T ^ ( k 0 ) = γ i = 1 N j = 1 N ( S i j S ¯ ) ( X k 0 , i j X ¯ k 0 ) i = 1 N j = 1 N ( X k 0 , i j X ¯ k 0 ) 2 ,
SNR [ T ( k 0 ) ] = T ( k 0 ) σ T ( k 0 ) = N eff T ( k 0 ) k = 1 , k k 0 K T 2 ( k ) N eff K 1 T ( k 0 ) ,

Metrics