一束激光可以分为两部分,一部分是相位,另一部分是光斑光强分布,他们是相互关联的,可以通过改变光束的相位部分,对光斑进行整形。上述GS算法就是其中的一种方法。主要分为四步1.假设入射光斑是均匀光强,相位因为是未知的,可以用一个随机相位替代,或者通过Target Intensity的IFFT变化求得2.然后经过FFT变化后,得到的是焦距是的光斑分布,光强与Target Intensity比较近似,但是不够理想3.替换上述步骤的光强分布,保留相位分布,得到新的一束激光4.经过IFFT变化后保留光斑的相位,作为下一次迭代的初始相位通过上述步骤的反复迭代,会不断改善Approximation to ta ...
纯相位空间光调制器在点扩散函数(PSF)工程中的应用一、引言2014年诺贝尔化学奖揭晓,美国及德国三位科学家Eric Betzig、Stefan W. Hell和William E. Moerner获奖。获奖理由是“研制出超分辨率荧光显微镜”,从此人们对点扩散函数(PSF) 工程的认识有了显着提高。Moerner 展示了PSF 工程与Meadowlark Optics SLM 的使用案例,用于荧光发射器的超分辨率成像和3D 定位。PSF工程已被证明使显微镜能够使用多种成像模式对样本进行成像,同时以非机械方式在模式之间变化。这允许对具有弱折射率的结构进行成像,以及对相位结构进行定量测量。已证明的 ...
纯相位空间光调制器在STED超分辨与全息光镊中的应用一、引言由于普通光学显微镜会受到光学衍射极限的限制,分辨率只能达到可见光波长的一半左右,也就是200-300nm。而新型冠状病毒的直径大小是100nm左右。为了能够更精细地观测到生物样本,需要突破衍射极限的限制。进一步提升光学显微系统的分辨率。使用纯相位液晶空间光调制器(SLM)对光场进行调制,产生一个空心光束可以有办法提升系统的横向分辨率。不同于电子显微镜、近场光学显微镜的方法,这种远场光学显微技术能够满足生物活体样品的观测需要。同样原理,高分辨率的液晶空间光调制器通过精细的相位调制可以产生多光阱,从而对微粒实时操控,由此发展了全息光镊技术 ...
菲涅耳透镜的空间光调制器的基于衍射的相位校准摘要我们提出了一种简单而稳健的方法来确定仅相位空间光调制器 (SLM) 的校准函数。所提出的方法基于将二元相位菲涅耳透镜 (BPFL) 编码到 SLM 上。在 BPFL 的主焦平面上,焦辐照度是由一个能够测量强度相关信号的设备收集的,例如 CCD 相机、光电二极管、功率计等。根据理论模型,很容易从实验数据的数值处理中提取所需的校准函数。缺少干涉式光学装置以及使用最少的光学组件可以快速对齐设置,这实际上很少依赖于环境波动。此外,通常在基于衍射的方法中出现的零级效应会大大降低,因为测量仅在焦点附近进行,其中主要光贡献来自 BPFL 处的衍射光。此外,由于 ...
液晶空间光调制器常用的校准测量方式不同的LCOS所能调制的范围不同,因此在使用之前,需要对每个LCOS都进行调制性能的标定。主要测量方法有功率计探测法、马赫—曾德干涉方法、径向剪切干涉方法、泰曼格林干涉方法、双孔干涉方法等。下面简单介绍几种。功率计直接探测法 图1功率计直接探测法的原理图如图1所示,激光经准直扩束后照射在非偏振分束片上,其中透射光经LCOS调制后反射,反射光经反射镜反射后作为参考光,与待测的 LCOS调制后的光发生干涉后被功率计接收,记录光强的变化。测试方法非常简单,但是由于照射光不是严格的平行光,干涉后的光强较难保证完全均匀,导致测量结果精度不高,而且得到的相位调制特性结果为 ...
纯振幅液晶型空间光调制器FLCOSIf you can not measure it, you can not improve it。—Lord Kelvin随着后摩尔时代的发展,半导体晶圆及各种零部件精益求精,电子产品向微型化和高集成方向发展,半导体晶圆外观检测、零部件外观检测技术也面临新的挑战,对于1微米及亚微米级的外观检测成为热点话题,高分辨率的3D自动光学检测市场已经在无声中迅速崛起。高分辨率、高分辨率、高分辨率的3D自动光学检测,同时离不开高性能的微型显示器。昊量光电推出“Forth Dimension Displays”公司高像素分辨率2K(2048*2048)微型显示器,专门为满 ...
该方法是通过空间光调制器的液晶面控制反射光的相位分布,通过计算机向空间光调制器输入一个螺旋相位分布的全息图,形成具有螺旋相位分布的全息光栅,光束经过该面反射后即可生成涡旋光束。该方法与螺旋相位板法原理非常相似,只是实现方法不同,螺旋相位板的通过透射光程变化实现,空间光调制器是通过液晶反射控制相位,但都使光束被赋予螺旋相位。全息图法也与前两种相似,只是通过全息片使光束被赋予螺旋相位产生涡旋光束。利用螺旋相位板法产生涡旋光束能够实现较高的效率转换,并且能够克服空间光调制器的缺点对高功率的激光束进行转换。但一个螺旋相位板只能产生一个固定的拓扑荷的涡旋光束,而空间光调制器则更灵活,可根据需求调整。此外 ...
基于DMD的320nm以下紫外光应用可靠性研究介绍许多大学、研究中心和终端设备制造商已经发表了多篇关于使用DMD的无掩模光刻的论文。利用DMD的生产系统已经由多家原始设备制造商推出。 通常,这些工具选择使用多个中到高分辨率DMD以实现高数据吞吐量,并在365-410nm范围内工作。典型工作条件是在DMD上的3-5W / cm2 照明,温度保持在30°C以下。 基于这些条件,制造商已经能够将DMD系统稳定运行。设备在 UV-A 范围内的 3.4W/cm2 、25°C条件下始终表现出超过 3000 小时的运行时间。生产合格的UV DMD中使用的标准UV窗口具有320-400nm的可用透射率区间。为 ...
们提出了基于空间光调制器的条纹结构光照明和散斑照明数字全息显微技术。为了简化数字全息显微装置的结构并提高其空间分辨率,Latychevskaia 等人提出了一种基于全息图外推方法的无透镜数字全息显微技术。其它科学家将该方法成功应用于太赫兹同轴无透镜数字全息显微中。高兆琳、刘瑞桦等老师在研究基于数字微镜阵列的高分辨率定量相位和超分辨荧光双模式显微技术时应用了这种技术。荧光显微成像中,可获取精细结构的信息,但荧光标记对实验体有破坏(光毒性、光漂白等)。无透镜数字全息显微技术不直接作用于实验体,有长时间无损检测的可行性,与荧光显微成像技术形成互补。以高老师、刘老师的研究工作为例,简介结构光照明显微技 ...
SLM!液晶空间光调制器(SLM)可以将数字化数据转换为适合各种应用的相干光学信息,包括双光子/三光子显微成像、光镊、自适应光学、湍流模拟、光计算、光遗传学和散射介质成像等应用。 这些应用需要能够轻松快速地改变相干光束波前的调制器。 通过将液晶材料的电光性能特征与基于硅的数字电路相结合,Meadowlark Optics 现在提供了高分辨率的 SLM,这些 SLM 还具有物理紧凑性和高光学效率。图一:紧凑的HSP1K(1024×1024)系列和E19×12(1920×1200)系列SLMMeadowlark Optics 的硅基液晶 (LCoS) 空间光调制器 (SLM) 专为纯相位应用而设计 ...
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