SCMOS相机 光束分析仪 DMD 光纤束 合束激光器 共焦 拉曼光谱仪 锁相放大器 无掩膜光刻机 高光谱相机
素引入不同的相位延迟,而不是调制通过的光的强度。这反过来又导致了远场中像的产生,其方式与经典夫琅和费衍射类似。这种方法的强大之处在于,几乎任何任意的强度分布模式都可以在功率损失最小的情况下创建。这与用数字微镜设备(dmd)等简单地掩盖像素的情况不同。如果强度调制器(dmd)通过去除光来创建照明模式,则只有相位的SLM通过重新分配光来工作。这种光的再分配使得几乎所有的能量都可用,使得非线性成像(如双光子吸收或二次谐波成像)成为可能。在现有的显微镜上添加衍射SLM是一个简单的过程。SLM是一个单独的小元件,它被放置在光路中,几乎可以被放置在物镜前的任何一点,但理想情况下,它应该位于与物镜后孔径光学 ...
SLM 视为相位延迟器 - 旋转器系统,它通常表现出耦合的相位和偏振调制。在这种情况下,作为扭曲角和双折射函数的扭曲向列液晶显示器的特征值和特征向量的理论表达式已被推导出 。在这份手稿中,作者还讨论了实现仅幅度调制以及耦合幅度和相位调制的技术。使用琼斯矩阵描述其偏振的另一种技术,还进行了反射 Holoeye LC-R 2500 SLM 的表征 [10],并应用于全息光镊装置。此外,针对相位主要调制的 LCoS SLM 的完整表征已经完成,表明穆勒矩阵的极性分解决定了器件的极化特性。校准过程将液晶 SLM 的相位响应确定为某个控制参数的函数,例如,施加到设备每个像素的电压信号。 输出相位值和输入 ...
光频率,调整相位延迟,直到误差信号峰-峰电压(斜率)最大,从而调整混频器处LO信号的相移。快速PID控制器的积分器单位增益频率(0 dB点)为5.8 kHz,初始积分器饱和角为100 Hz。然后将快速PID的输出1直接连接到激光器的压电陶瓷上来驱动激光频率。在扫描模式下,该输出也会产生斜坡信号来发现空腔谐振。低频PID控制器的比例增益为-32.2 dB,积分器交叉频率为200 mHz。Moku:Lab的输出2出来后通过Bias-Tee分成了两路,一路到了EOM,一路到了激光的温度控制BNC接口端。在该激光温度致动器上放置了一个20dB的衰减(Minicircuits, HAT-20+),以降低 ...
α的SLM的相位延迟的函数。C) 光学装置的示意图。一个带有SLM的中继系统被添加到显微镜的发射路径中(红色),一个单独的SLM校准路径(绿色)被纳入发射中继系统中。这允许在实验之间进行SLM校准。BE:扩束器,DM:分色镜,L:镜头,LPF:线性偏振滤镜,M:镜子。OL:物镜,PBS:偏振分光镜,TL:管镜。光路如上图2所示,包括一台尼康Ti-E显微镜,带有TIRF APO物镜(NA = 1.49,M = 100),一个200毫米的管状镜头,一个带有SLM的中继系统被建立在显微镜的一个出口端口。中继系统包括两个消色差透镜,一个向列型液晶空间光调制器(LCOS)SLM(Meadowlark,X ...
调制度变化和相位延迟可计算得到荧光寿命。时域法则需要采用高重复频率的飞秒脉冲激光激发样品,利用前面提到的门控技术、扫描相机或 TCSPC 技术等直接或间接记录脉冲过后的荧光衰减过程,得到的是荧光强度(或光子数)随时间的变化关系,因此一般可通过曲线拟合得到荧光寿命。PA法最先被用于处理频域FLIM技术得到的荧光寿命数据,其相量由频域FLIM测量得到的解调系数和相位延迟来构建,是原始数据的直接表达。PA法同样适用于时域FLIM数据的分析,但需要先将时域的荧光衰减变换到频域。由 于时域FLIM中的TCSPC-FLIM目前应用最为广泛,因此 PA 法在该技术中的应 用也是报道得最多的。以下分别介绍这两 ...
过双折射产生相位延迟,再原路返回。两路光最后再在CCD前叠加,产生白光短路干涉,由CCD记录干涉图样。LCOS装载在压电位移台上,以便调整光程差,进而获得多组干涉图样。根据获得的干涉图组,分析情况获得三维相位轮廓。调整在LCOS上加载电压,获得从0到255灰度值的图案,(a)图为在LCOS上观测的图像。可得到对应的干涉图样,(b)图为LCOS的干涉图。可看出单张干涉图出现扭曲,说明液晶的相位调制不是线性的。可在改变光程的步进扫描中获得一组干涉图样,进而计算三维相位轮廓,表征LCOS液晶受电压变量和相位变量的关系。然后可以调整电压变量的增量关系来获得LCOS的灰度值和相位改变量的线性关系。采用白 ...
芯都具有随机相位延迟,这会增加到耦合波前上并导致光纤输出处的高空间频率干扰。b 根据光记忆效应,弯曲光纤会增加一个整体倾斜到传输波前上。c 使用空间光调制器进行动态数字光学相位共轭 (DOPC) 补偿相位失真。通过在近端光纤侧的SLM上添加菲涅耳透镜的相位结构来执行远端光纤侧的聚焦。d DOE提供聚焦和相位共轭(假设CFB的静态像差并放置在近端光纤面的前面)。e 3D打印的DOE放置在光纤近端面,用于像差校正和聚焦。卷积神经网络(CNN)方案。编码器最后阶段使用两个dropout层来减少过拟合。总共使用了九个单独训练的CNN,每个CNN重建一个相关的目标平面。参考文献:Robert Kusch ...
及对具有不同相位延迟的不同散斑图案进行光学平均等。然而,几乎所有的多路复用方法要么需要机械移动部件,要么需要复杂的光学系统,或两者都需要。使用部分相干光源(如LED)是一种更好的方法,因为它不需要对硬件系统做修改。LED的空间和时间不相干性直接减少了观察到的散斑,这是由于在多个不同的波传播方向(空间不相干)或光谱(时间不相干)上的多路复用的结果。然而,这引入了不想要的模糊和对比度牺牲,导致观察到图像质量下降。最近的一些CGH算法研究已经尝试通过优化策略来预补偿这种模糊(这是一个不适定的逆问题,取得了一定的成功)。当前不足:基于相干光源的全息显示的图像质量和人眼安全受到相干光源引入的散斑的影响。 ...
对复数波场的相位延迟与其厚度h成正比:入射波场经光学元件出射后的场为:出射场在自由空间传播一段距离z:点扩散函数在这里用一个平面波描述无穷远处的一个点源,经过光学元件后,在自由空间传播一段距离z,到达图像传感器表面得到:(2) 从PSF到图像。获得点扩散函数以后,图像传感器每一个彩色通道感应的光强可以看作各个波长下图像与点扩散函数的卷积并乘以图像传感器的光谱灵敏曲线的积分。在这里认为PSF是平移不变的,只考虑近轴情况,离轴像差不考虑。(3) 传感器上建模。传感器上接收到的图像建模为每个像素上的积分加上高斯读取噪声。(4) 通过求解一个Tikhonov正则化最小二乘问题重建。当PSF离散化大小与 ...
光产生不同的相位延迟(即每个SLM显示不同的pattern)。两个SLM反射的场均包含衍射光和非衍射光,并在目标平面叠加形成目标图像。(2)CITL校正。目标图像的形成不是一蹴而就的,需要通过迭代的方式不断比较目标平面的图像与目标图像的误差来更新两个SLM上的相位模式,最终得到针对特定目标图像SLM所需要显示的相位模式。而在这里,通过增加一个相机来捕捉这种迭代计算生成全息算法的中间图像,并将实际捕捉到的图像代入迭代优化过程(不同于用计算值代入下一次迭代,这里使用实测值代入,实测值包含了衍射项和非衍射项的贡献),从而自动优化两个SLM的最终相位模式。具体算法流程见附录。视频1:(1SLM CIT ...
数镜头产生的相位延迟为g是镜头的焦距。最终相机接收到的强度为表示光场u在距离为d的空间中自由传播。(3)网络的损失函数为γ=1/2,ε是一个用于避免在0附近不可微的小常数。为了确保DOE能被加工出来,在训练的过程中将面型的高度值的范围最大化,并对面型增加一个额外的平滑项以防止生成的表面轮廓包含了许多不连续的点。具体表现为增加一个损失函数D是Laplacian filter,ν = 109是权重参数。参考文献:Metzler, C., Ikoma, H., Peng, Y., Wetzstein, G., Deep Optics for Single-shot High-dynamic-rang ...
量之间额外的相位延迟。具体来讲,相衬显微镜让样品的散射光和非散射光之间产生π/2的相移,而随后的空间光调制模块以π/2为增量,进一步的增大相移量,并记录下每一次相移时的图像(如图1b所示)。凭借CCD记录的4幅相移图像,从而生成确定的定量相位图像。图1c是海马神经元的定量相位图。(数学原理见末尾附录)视频1:活海马神经元的 SLIM 成像参考文献:Zhuo Wang, Larry Millet, Mustafa Mir, Huafeng Ding, Sakulsuk Unarunotai, John Rogers, Martha U. Gillette, and Gabriel Popescu ...
半波片,一种相位延迟器。当光经过半波片以后,引入了π的奇数倍相位延迟,出射光振动方向发生了改变,仍然是线偏振光。当入射的线偏振光的振动方向与半波片的主轴方向成45°时,激光的偏振方向转动90°,与原来光的偏振方向互相垂直。则两束光就可以以不同的偏振方向合束在一起,提升亮度。4,总结以上合束方法都可以实现光束能量的叠加,各有优缺点。波长合束选择波长合束器和合适波长的单元实现高效的合束光输出,从理论上讲可以无限的增加耦合的单元个数。但是由于器件对波长的选择性,使合束受到限制;另外膜层的镀制需要比较复杂,成本高;再有半导体激光器工作过程的波长随温度的变化导致透过波长合束器的效率降低。偏振合束从理论上 ...
曼信号更大的相位延迟和幅值解调荧光。这一原理是所有频域方法的基础。3.拉曼光谱的波长随激发波长的变化而变化,而更宽的荧光峰对激发波长不敏感。这种性质导致了各种波长域方法,如位移激发拉曼差分光谱(SERDS)。4.拉曼峰的带宽比荧光峰窄得多。这一特性导致了各种基于算法的基线校正方法,用于采集数据后的荧光背景去除。5.当分子与金属等纳米粒子直接接触时,荧光背景会被有效猝灭,拉曼信号会显著增强。这一事实导致了表面增强拉曼光谱(SERS)的快速发展。SERS可以通过荧光团和金属纳米粒子(NPs)之间的相互作用增强或减弱荧光发射强度,这取决于金属纳米粒子的形状、荧光团分子偶极矩的方向以及荧光团发射光谱与 ...
,晶体都是做相位延迟使用的,而且要求出射光的o光和e光方向是相同的。那么光轴的方向只有几种情况,光轴与入射光反向相同,但是这种情况下,两束光折射率相同,对光束没有调制效果。光轴垂直于入射光,如上图所示,o光和e光折射率不同,相位延迟也不同。e光振动方向是光轴与入射光方向,类似于电光调制器的快轴方向,能够被电场所调制。普通的波片光轴应该也是这种情况。我猜测电光调制器的光轴可能是第二种情况。电光调制器折射率n=n_0+a×E+b×E^2+...n_0是在没有外加电场下的晶体折射率,a和b是常数,第一个是与电场的线性光系,称为Pockels效应,第二个是电场二次项的关系,称为Kerr效应。因为第一项 ...
该像素的光的相位延迟。像素位于液晶层底部,其上镀有铝或介质膜的反射层,具有很高的反射效率。集成电路背板将加载到像素的灰度转换为相应的电压,与透明电极一起在该像素上形成控制液晶层偏转的电场。偏振光从设备顶部进入,经过盖板玻璃、前透明电极层和液晶层,在像素电极上反射后返回相同的路径。像素之间留有间隙,起到绝缘的作用,这也使得SLM的填充率达不到100%,这一定程度上降低SLM的效率,镀有介质膜的SLM可以填补像素之间的间隙,实现100%的填充率。由于每个像素都是独立控制的,通过在每个像素上加载不同的电压可以产生相位图。像素底部的集成电路背板可以将灰度值信息转换为相应的电压值加载到像素上,这个电压值 ...
第一片是液晶相位延迟器(wave plate),第二片是液晶偏振光栅(PG,polarzation grating)。当PG处于on状态,不发生偏转,当PG处于off状态时,左旋/右旋圆偏振光分别偏转一定角度,BNS公司的PG永远处于off状态。其次液晶相位延迟器用于控制在左旋和右旋圆偏振之间相互切换,使得某一个偏转方向的效率达到最高。偏转角度效率公式不偏转左旋/右旋圆偏振光其中Γ表示当光束经过液晶相位延迟器后,为左旋或者右旋的时候,能够达到最高的效率S3是归一化后的斯托克斯常量多片结构每一层都能够偏转一定的角度,将不同层叠加到一起后偏转角度进一步增大。BNS公司采用的12层结构是第一片X方向 ...
液晶空间光调制器的相位延迟量与所加电压通常不是线性的关系,因此需要一个查找表(look-up table)纠正他们的线性关系。这里采用在液晶空间光调制器上加载棋盘格的方式来制作LUT文件。棋盘格如下,白色代表2pi的相位,灰度从0-100%之间变化,表示从0-2pi之间改变。30%灰度的棋盘格首先加载一个linear.lut文件,linear.lut文件分为两列,左边一列代表图片灰度值,右边一列代表电压值。若空间光调制器都是16bit的深度,那么左右两列都是从0-65535之间变化这个lut文件是为了能够得到,所有电压下对应的相位相应。观察透镜焦面上,棋盘格对应光斑,主要是看0级光和1极光。理 ...
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