结构:SLM是基于LCOS(Liquid Crystal On Silicon液晶覆硅)工艺开发出来的,由盖板玻璃,前透明电极,液晶层,反射镜像素,集成电路背板(CMOS工艺)等结构组成。SLM有着广泛的应用,可以用于光束转向、分束、调焦,光镊,脉冲整形,衍射光学等领域。SLM的剖面图和相位调制原理图如图一所示:图1 SLM截面图及相位调制原理盖板玻璃起到保护和封装液晶的作用,针对实际使用中光源的不同波长范围,盖板玻璃表面镀有相应波长范围的宽谱AR膜,可以大大减少反射光,提高系统效率。前透明电极层位于液晶层的顶部,加载有恒定电压。液晶层是SLM中的工作物质,液晶分子的排列状况可以在电场作用下 ...
一、简介激光引起的损伤的原因主要有两类:热吸收-产生于SLM中一种或多种材料对激光能量的吸收。这种损伤形式一般适用于连续波(CW)激光器、长脉冲(单脉冲长度≥1 ns)激光器和高重复率的激光器,这些激光器的平均功率可以非常高。介电击穿-当高峰值功率密度的激光器以超过热吸收速率的速度将电子从材料中剥离而导致烧蚀损伤时发生。这种损伤形式一般适用于具有高峰值功率的短脉冲激光器为了说明这些概念,图1-图5举例说明了随时间变化的激光功率密度曲线(红色单线)和材料温度(蓝色双线)。每条曲线显示了高脉冲功率密度如何能立即导致介质击穿,以及在整个激光脉冲周期中材料温度如何升高,从而接近热损伤点。不同的材料有不 ...
1436Hz纯相位空间光调制器在双光子/钙离子成像中的应用一、引言双光子成像是利用双光子吸收的一种成像技术,双光子吸收是指原子或分子在时间和空间上同时吸收两个光子而跃迁到高能级的现象。因此反应概率远小于一般的单光子吸收,它的几率正比于光强度的平方。神经元钙成像(calcium imaging)技术的原理就是借助钙离子浓度与神经元活动之间的严格对应关系,利用特殊的荧光染料或者蛋白质荧光探针(钙离子指示剂,calcium indicator),将神经元当中的钙离子浓度通过双光子吸收激发的荧光强度表征出来,从而达到检测神经元活动的目的。美国Meadowlark Optics公司专注于模拟寻找纯相位空 ...
数字信号左傅里叶变换,频域的采样点数是固定的,若要更多的频率,需要在时域部分添加零,但同时带来的问题是消耗更多的时间。当只是观察频域中的某一部分,又想看到更加详细的内容时,可以使用CZT变换。离散傅里叶变换公式如下表示一个离散的正弦波,基频时2π/N,k时一个整数,表示正弦信号的频率是基频的k倍。傅里叶变化的频谱角度看,它的抽样点为 ,在坐标系下可以表示为CZT_4从上图可以看到,傅⾥叶变化的频率,是对⼀个单位圆上进⾏等间隔的抽样。若要看到更多 的细节,需要在不改变原始信号的情况下,在周围补零的操作,增加信号的⻓度,如下所⽰,从⼀百个点增加到200个点,可以看到频谱的点数增加了⼀倍,考到的频谱 ...
LCOS是一种2000年后发展起来的新型显示技术,相较于传统的LCD显示。LCOS可以将像元做得很小,具有光能利用率高,图像解析度高等优点。曾因制造工艺限制屡受挫折,却因其出色的表现,尤其在高清显示和智能近眼显示行业已经占有一席之地。 可以被做成体积小、重量轻的投影模块,在汽车抬头显示、VR眼镜、智能检测等领域有着很好的应用前景。图1 LCOS像素结构示意图LCOS芯片通常主要由硬质基板(Rigidiser/Stiffener)、柔性电路(Flexi-circuit)、半导体Si层(涂覆有铝反射层的CMOS结构)、铁电液晶层(FLC)、透明前电极(Front Electrode)以及镀有增透膜 ...
件(如可编程空间光调制器、阶梯式相位板和螺旋菲涅尔波带板)插入光的传播路径中,可以轻松产生OAM光束,然而这些方法不适用于现代X射线自由电子激光器(XFEL,目前科学应应用中亮度最高的X射线源)。基于此,中国科学院上海应用物理研究所的Nanshun Huang和Haixiao Deng提出了一种不需要外部光学元件,直接从X射线自由电子激光振荡器(XFELO)生成强OAM光束的方法。创新点:(1)利用XEFLO腔的布拉格反射镜和纵横模耦合,在传统的XFELO结构中进行模式选择,从而产生自然携带OAM的完全相干硬X射线。结果:(1)模拟结果表明,在没有光模式转换器的情况下,可以产生1MHz的完全相 ...
mask)或空间光调制器投影的动态图案作为随时间变化的掩模。平移掩模方案可以提供高空间分辨率调制,但它依赖于平移台的机械运动,存在不准确或不稳定、难以紧凑集成的问题。对于空间光调制器生成的掩膜,它们可以通过微机械控制器快速切换,但其分辨率通常仅限于百万像素级别,难以放大。当前不足:现有的视频SCI系统,当空间分辨率达到千万像素时,在硬件实现和算法开发上都难以实现(很少有SCI系统可以在现实场景中实现1000 × 1000像素分辨率的成像。通常分辨率大多为 256×256 或 512×512)。文章创新点:基于此,清华大学戴琼海组的Zhihong Zhang(第一作者)等人提出了一种基于混合编码 ...
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。由于光场技术可以很容易地实现遮挡剔除,当眼睛位置发生变化时,可以正确重建三维图像的遮挡。在使用光场技术时,如果三维 ...
法计算并使用空间光调制器进行投影1。虽然一些增强现实(AR)系统使用显示屏幕,如 OLED发射图像或用清晰面板反射投影图像,但先进的全息技术是一种新兴的、具有大众市场潜力的AR可视化方法。基于计算机生成全息(CGH)显示的AR设备示意图。CGH上传到空间光调制器上,参考光照射下的衍射光通过分束器的一个方向到达人眼,真实环境通过分束器的另一个方向进入人眼,形成组合带有AR图像的背景环境图像。传统的AR/VR设备基于双目视觉显示或光场显示,两者都可能存在聚散调节冲突(vergence-accommodation conflicts),导致用户头晕或疲劳。全息显示器提供3D视觉感知,而不会在观看者中 ...
是依赖于使用空间光调制器 (SLM) 来显示一系列有序图案(patterns),然后从一系列测量中通过计算重建空间信息。在没有压缩感知的情况下,重建图像中的有效像素数等于显示的有序图案数(图案数对应测量数)。自 1884 年 Nipkow 等人首次演示飞点相机(flying-spot camera)以来,SPI被证明在通过散射介质成像或在稀疏照明压缩感知成像时具有优势。通过采用各种编码机制,包括 Hadamard基, 傅里叶基和随机模式 ,SPI 得以拓展到全彩成像、多光谱成像 、时间分辨成像(time-resolved imaging)和三维成像等应用。(3)获得生物学样品的振幅和相位信息很 ...
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