统可以把入射波前调制成目标波前,一般是校正为平面,可以实现更好的成像。Alpao变形镜和phasics SID4HR波前传感器可以搭建一套自适应系统;并可以使用Phasics的自适应软件OAsys来进行控制闭环;本文描述如何使用二者来搭建一个自适应系统。一、所需配件1.1变形镜,用于校正波前。1.2波前传感器,用于采集波前。1.3电脑和控制软件OAsys,用于显示DM和WFS信息并控制闭环。二、光路调整2.1光路调整的核心就是要把DM的表面成像到WFS探测面上,即使用DM和WFS搭建一个4F系统,DM和WFS处在共轭的位置上。实验中可以使用一个边缘清晰的物品(例如直尺,纸张)挡住DM表面,当能 ...
成像)、新型波前整形、飞行时间漫射光学(TOF diffuse optics)、光声技术(成像深度扩展到厘米级,分辨率较低)等。动态散射样品(由热变化和细胞运动引起的微观运动)的光学散射特征会随时间快速变化,为有效的活体深层组织成像带来了挑战。一种可行的策略是直接测量散射样品的内部动态,利用这些动态变化来辅助成像。例如,在此类方法中,主要目标不是形成基于强度的光吸收或荧光发射图像,而是通过着眼于散射辐射的时域动态(例如,时域方差或相关)来构建快速扰动样品区域的空间映射(spatial map)。许多重要的生物现象导致光场随时间发生这种动态变化,如血流和神经元放电事件(neuronal firi ...
tion)、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(一作兼通讯)、Tomoyoshi Ito等人在其研发的专用全息计算硬件系统HORN-8基础上,证实了其可以计算超出硬件内存的点云数据(内存大小只支持 ...
的突触权重由波前的衍射(瑞利-索末菲衍射理论)调制决定。每个衍射光电神经元对其加权输入进行光场求和,并通过复激活函数(sCMOS的光电转换过程)对复数入射光场生成单元输出。如图1c-e,通过DPU的不同组合(时间上或空间上),可以产生衍射深度神经网络(diffractive deep neural network,D2NN)、网络中的衍射网络(diffractive network in network,D-NIN-1)、衍射循环神经网络(diffractive recurrent neural network,D-RNN)。DMD和SLM作为光学调制器,担当输入节点,sCMOS作为光电探测器 ...
度和相位(或波前)分布的输出光束。它在光刻、材料加工、激光或 LED 投影仪、光通信以及光检测和测距(激光雷达)中得到广泛应用。折射、反射和衍射光学元件都可用于光束转换器。常用的折射或反射光束转换器,设计时通常基于射线光学理论。设计问题主要由三种类型的方程约束:光束的能量守恒、以向量形式的斯涅尔定律(Snell's law)支配的光线追踪方程以及描述在输入和输出波前之间等光程的Malus-Dupin定理 。此外,对于制造问题,应考虑面型的表面连续性。光束转换器的发展路线为从输入和输出光束保持平面波前且辐照度旋转对称分布到更一般的非旋转对称的情况,从近轴近似到非近轴情况。其中突出的理论有 ...
间内的独立光波前控制成为可能。基于类似的原理,通过同时选择入射方向和光偏振,五层等离子体超表面被证明可以产生三个波前操作。值得注意的是,这些实现了多功能全空间光控制的超表面主要在微波波段,且使用印刷电路板技术制备。然而,考虑到金属的固有吸收损耗,显然将上述结构配置直接转移到可见波段将不可避免地难以见效。此外,具有相当小尺寸和多层不同几何形状的meta-atoms的实际实现无疑会使纳米加工过于繁重和昂贵,在实际应用中应认真考虑这一点。因此,迫切需要一种新颖且简便的超表面架构,该架构允许对全空间可见光进行多功能控制,并具有高效和轻快的设计复杂性。单层介质型超表面(dielectric metafa ...
射效应,例如波前整形技术或传输矩阵测量。另一种方法依赖于光通过散射介质的记忆效应,这意味着有平移不变点扩散函数 (PSF)。具有已知PSF的散射介质(通常被侵入性测量)可以被视为散射透镜,用于通过反卷积进行成像。与任何传统透镜类似,散射透镜只能分辨由其数值孔径(NA)定义的衍射极限的物体。解卷积成像目前以最少的介质特征(单次 PSF 测量)从散斑图样获得最佳分辨率图像。但是,每个测量的 PSF 仅对测量时的散射特性有效;因此,解卷积方法对于静态散射介质很有效,但它不能实际用于动态散射介质。实际应用需要通过散射介质进行非侵入性成像,其在没有任何散射介质测量的情况下恢复图像。扩散光学层析成像(di ...
数值求解模拟波前传播过程的衍射积分进行数字聚焦。数字全息已在生物学、诊断学和医学、微流控和片上实验室成像(lab on a chip)、三维追踪、细胞力学、即时检验(point of care testing)、环境监测等领域得到了广泛的应用。相衬层析(phase contrast tomography,PCT)可以从不同方向探测样品,从而测量出样品的三维折射率分布。多方向探测可通过移动光源、旋转样品的等方式获得样品不同方向的信息。当前不足:当前基于数字全息的PCT需要在机械或光电激光束扫描设备的情况下完成三维成像。文章创新点:基于此,意大利那不勒斯费德里克二世大学的Zhe Wang(第一作者 ...
s)近似一个波前曲率的推断。如果这些线段足够小,它们可能与真实的波前曲率无法区分。不幸的是,因为沿着像素边缘发生衍射,限制了体素分辨率,使得这种光线追迹简化不会发生。即使像素密度为每度100s,当物体投影离光场显示显示器平面太远时,由于像素之间的衍射,它也会变得模糊。这种衍射效应无法避免,并且本质上会降低光场显示器的深度分辨率和accommodation。图3、体素从发射平面投影的图示 a 光场显示,b 全息显示为了消除较小像素尺寸所经历的衍射现像,像素之间需要很强的相干性,从而使光场显示与全息无法区分。再现accommodation的难度引起了视觉不适,因此不得不限制显示的景深。为了再现显示 ...
的光,即光的波前。波前包含我们的眼睛可以解释的关于光波的亮度、颜色和距离(相位)特性的复杂信息,这使我们能够在三维中感知物体。相比之下,当我们看显示屏时,我们看到的是显示器的各个像素从二维平面发出的光(即使这些像素小到我们的眼睛无法感知)。全息图旨在复制物体在真实世界中反射光的效果。从本质上讲,今天的全息图由计算机生成的波前副本组成,该副本从显示屏投影或投影到透明面板上,使用干涉图案模仿来自物体的真实世界波前,从而使2D投影呈现3D效果。在全息图的早期,带有特殊涂层的照相底片用于记录波前的幅度和相位信息。今天,使用计算机和显示器生成全息投影。典型的计算机生成的全息图由算法计算并使用空间光调制器 ...
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