中文：全息图；英文：hologram

DMD在太赫兹全息图重建中应用简介DMD对泵浦光空间调制形成纹样，投射到硅片上，共同组成光调制系统。不同纹样区域硅片对太赫兹光的透射率不同。接收器件探测经过样品产生的全息图信息。由于DMD高速成像的特点，光调制系统可在短时间调制多组太赫兹光，足够的全息图信息用于重建样品空间模样，大大缩短全息重建耗时。太赫兹成像方案光调制部分：这部分由高电阻硅片和DMD器件组成高速光调制器。硅片曝光区域产生载流子，局部改变硅片的复介电常数，形成高导电区域，降低太赫兹透射率。DMD微镜阵列控制硅片曝光区域图样，形成不同太赫兹透射率区域。DMD高速变换图样，整个光调制器可对光束进行动态编码。接收器部分：应用单像素成 ...

成有限形状的全息图。目前在计算机的辅助下，可以实现任意形状的全息图。不过，每实现一种新设计的光阱，都需要重新计算相应的全息图。随着计算机速度的不断刷新以及新的算法的出现，在一般的科研实验室已经可以很容易实现任意形状的全息光镊。原则上全息光镊可以产生任意形状、大小、数量的光阱。通过改变捕获光的相位分布，可以使捕获粒子在光阱中按设定的路线运动，为实现光镊分选粒子提供更加方便的工具。随着激光捕获技术的不断进步以及捕获对象的不断变化，传统的单光束梯度力光阱已经不能满足微观粒子捕获的新需求。作为新兴的光镊技术，全息光镊的加盟使得光镊家族充满活力，全息光镊在捕获和操控多粒子和实现表面等离子体共振捕获粒子等 ...

傅立叶变换的全息图写入SLM。使用过渡镜，使SLM成像到物镜的后焦平面。为了利用物镜的全数值孔径（NA），同时不牺牲激发的限制，物镜处的SLM的图像应该填充后孔。目标SLM图像中像素间距的大小（称为有效像素间距）取决于中继光学系统（如下图）。激发的横向视场由可写入SLM的最小相位光栅控制。根据光栅方程sin（θ）= m *λ/ d，可以计算出光线可以偏转的最大角度。这取决于设定的阶数m，波长λ和光栅d的周期，其最小值为有效像素间距的2倍。通过物镜的焦距将测向角度转换为样品的横向位移。下图为用1920x1152液晶空间光调制器在1064nm实现了0度，0.2度，0.4度，0.8度，1.6度的光束 ...

通过加载计算全息图，可实现图案结构的一次性曝光加工。图1 利用SLM生成多焦点阵列及并行加工图案图2 市面上的空间光调制器(SLM)产品示例 SLM除了可以调整激光生成二维多焦点配合移动台或振镜进行逐层扫描来实现三维加工外，SLM还可将飞秒激光调制成空间特定分布的点阵、线型光场、面型光场、实现以点、线、面为基本加工单元的高效加工。除二维光场分布外，SLM可以进行三维光场调制。 上海昊量光电设备有限公司的技术工程师运用美国Meadowlark Optics 公司的液晶纯相位型P1920-400-800-HDMI空间光调制器产生了2x2, 2x3, 2x4的空间高斯光斑点阵及空间贝塞尔光斑 ...

相位都记录为全息图，因此全息显示可以准确重建光的相位，从而可以重建具有深度的高质量三维图像。电子全息术可以通过在空间光调制器上显示全息图来重建运动图像。为了使用电子全息技术实现三维显示，科研人员已经对现实空间中的三维信息获取、CGH计算和三维图像重建进行了大量研究。虽然已经报道了使用真实三维对象的三维信息进行三维图像重建，但这些研究并未实时执行从获取三维信息到连续重建三维图像的处理。为了实现利用电子全息技术对真实场景的实时重建，需要不断地执行从获取三维信息到重建三维图像的一系列过程。已有使用光场技术对真实场景进行实时电子全息重建的报道。光场相机可以获取实际物体的三维信息作为光场。由于光场技术可 ...

快计算机生成全息图(CGH)的计算，一系列方法被提出，如：查找表法(look-up table)、递归关系法(recurrence relation)、波前记录平面法(wavefront recording plane)、基于稀疏法(sparsity-based)、块模型法(patch model)、多边形模型法(polygon model)、射线-波前转换法(ray-wavefront conversion)、基于层法(layer-based)。尽管GPU加速可以用于CGH计算，但是在与头戴式显示器结合时更倾向于专用的计算硬件系统。技术要点：日本千叶大学的Yota Yamamoto(一作兼通 ...

m × 1m全息图需要10^12像素，而典型的二维显示器约10^6像素(增加了 10^6 倍)。当考虑将三维图像转换为全息图的成本时，需要增加 10^6 的计算能力。开发实用的全息三维图像系统的研究主要集中在加快处理时间上。当前已经提出了基于查找表或差分法等技术的各种计算机全息算法，并取得了重大进展 。然而，仅仅通过提高软件的运行速度很难开发出实用的技术。对于实时处理要面对的大量信息，需要大规模并行和分布式计算系统。自2000年初以来，GPU计算一直是各个领域积极研究的主题。全息计算非常适合GPU加速，并且使用多块GPU板的GPU系统已被研究用于电子全息的实时重建。然而，虽然多GPU系统可以加 ...

流光束生成和全息图像投影。与多层金属超表面相比，所提出的超表面在设计复杂性、效率和制造方面都更有优势。此外，由于可以部署具有不同极化响应的介质meta-atoms来构建这种超表面，预计未来可以获得具有多种功能的各种全空间超表面，这将极大地推动多功能超光学的发展。a)双胶合介质型超表面的制造过程。b) 为获得离轴光聚焦功能 (F1 和 F3) 和涡流光束生成 (F2) 计算的相位分布，以及构成所提出的多功能DMD的顶部 MS1 和底部 MS2 的几何形状。c) 在制造DMD期间拍摄的 MS1 和 MS2 的显微镜和 SEM 图像实验结果：实现全空间投影三个不同的全息图像的DMD参考文献：Song ...

络用于将单色全息图转换成具有明场显微镜的空间和光谱对比度的等效图像等效图像，该图像在空间和时间上都是不相干的，没有全息成像的相干伪影。从基于深度学习的计算成像的角度来看，真正将显微镜与宏观成像区分开来的是显微镜在硬件、照明特性、光-物质相互作用、样品特性和尺寸以及成像距离等方面的精度和可重复性，这些都是数据驱动的计算显微镜技术取得新成功的核心。此外，即使在一天内，自动扫描显微镜也可以生成足够大的图像数据，例如包含超过 100,000 个训练图像pathes以稳健地训练模型。在显微镜中使用基于深度学习的方法的一个重要问题是幻觉(hallucination)和伪影的可能性。一般来说，显微镜专家可以 ...

（2）Lee全息图和超像素法都是以独立像素为代价实现的，因此减少了重建图像中有效像素的数量。（3）几乎没有报道将 SPI/SPH 应用于生物组织中的微观结构成像，这主要是由于成像系统的性能有限和生物样品的散射对比度相对较低。文章创新点：基于此，中山大学的Daixuan Wu(第1作者)和Zhaohui Li(通讯作者)等人提出了一种高通量的单像素压缩全息技术。（1）引入外差全息实现相位步进（phase stepping），增大每秒可采集的信息量。具体为在样品臂和参考臂使用具有轻微不同调制频率的声光可调谐器。（2）通过理论和实验证明可以使用非正交的二值幅度(binary-amplitude)Ha ...