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
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实时高分辨率的THZ成像的应用本文讲述了一种实时太赫兹成像方法,使用一个商用光纤耦合光电导电天线作为太赫兹源和一个未冷却的微测辐射热计相机进行检测。利用我们的RIGI太赫兹相机,做了对应的测试。结果表明,THz相机对(生物)材料的隐藏项目、复杂结构和水分含量都可以很好的解决。本文的编写是基于参考文献1的研究成果。一.简介在材料科学以及工业和安全应用中,样品的无损检测是一个重要的前提。非电离太赫兹辐射可以是一种选择,因为它可以提供亚毫米的分辨率。此外,许多材料在这个频率范围内具有较高的透射率。已通过太赫兹辐射成功的研究了塑料、陶瓷、非法药物、、爆炸物、木材、纸、叶和血液]等广泛的材料。此外,大量 ...
高精度DLP光学引擎在DLP-3D生物工程方面的应用--高功率、高精度、易操作3D打印作为一种革命性的制造技术,已经广泛应用于各种工业领域,如航空航天、生物医学、消费用品等。其中,数字光处理(DLP)型光固化3D打印技术由于打印精度高、速度快而备受人们的关注。DLP 3D打印是医疗领域应用zui广泛的技术之一,这种制造方法的实施具有巨大的生物医学应用潜力,比如一些应用包括药物开发、器官移植以及再生和个性化医疗等。DLP光学引擎(DLP,即DigitalLight Processing的缩写)是基于Texas Instruments的DLP投影成像技术开发的一种高性能投影光机,配以高质量透镜组模 ...
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术的实例。如上图所示为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的实验光路。结构光照明显微部分,应用DMD作为反射式空间光调制器,DMD镜面加载具有特定相位信息的条纹图案。当激光经过DMD反射,获得具有特定结构的衍射光场。照射经过L2、L3和MO1后在样品上产生结 ...
SLM应用于激光扫描显微系统中的优势激光扫描显微镜,如共聚焦或双光子荧光,通过使生物组织在生理条件下的高分辨率成像成为可能,已经彻底改变了生命科学。激光扫描通常是用一对振镜或声光调制器来完成的。在这些扫描模式中,通过以光栅方式逐点逐行移动激光束来重建图像。这种方法的缺点是时域分辨率受到扫描器有限响应时间的限制。即使有可能提高设备的扫描速度,也会出现一个更基本的限制。为了以更短的每像素停留时间(即光束停留在样品中某一点并从该点收集光信号的时间)来维持足够的荧光信号,通常需要增加激光强度。然而信号采集的速率受到存在的发色团分子的数量和它们被激发的频率的限制。因此即使在完全没有光损伤的情况下,激发强 ...
空间光调制器在拉曼光谱中的应用原理拉曼光谱学一直受益于各种科学技术的进步。对于自发拉曼光谱,电荷耦合器件(CCD)探测器允许在合理的速度下电子读出高质量光谱,大功率窄线宽近红外(NIR)激光器为生物样品提供了几乎理想的激发源,和高保真光学滤波器现在具有良好的抑制激发光的锐利边缘接近激发频率将这些先进的光电器件与光学或完全不同的仪器(如扫描探针显微镜)相耦合,可以用微或纳米尺度的空间分辨率探测材料的分子结构。所有这些进步已经将拉曼光谱从一种昂贵的专业技术转变为遍及物理和生命科学领域的普通台式仪器。当然,技术的进步还在继续,新的和看起来遥远的光学领域在拉曼光谱仪器中得到了应用。空间光调制器(SLM ...
高速结构光器件简介光波的独立传播特性使相遇的两束光互相不干扰,从不同位置发出的光在空间中分布可控制,结构光场技术的基础从这里而来。广义上结构光场是一种光的振幅、相位、偏振态等物理参数的空间分布经调制后的光场。最常见的结构光场技术应用是显示图像的液晶显示器(LCD);后来开发出反射式数字微镜器件(DMD)被广泛应用于投影仪中。这一系列技术支持下,人们的日常生活更加丰富。后来随着技术发展,出现了微机电系统(MEMS)和新型电光材料等,也出现了新型空间光调制器,例如液晶空间光调制器(LC-SLM)、光栅光阀(GLV)等。1、液晶显示器LCD液晶是一种介于液态和固态之间的材料,具有良好的电光效应性能。 ...
具有二元相位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 ...
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 ...
2021 Nature Communications:高通量单像素压缩全息用于生物组织成像技术背景:(1)单像素探测器有独特性能。像素阵列探测器如CCD和CMOS相机,因为其性价比高,以及在特定的光谱范围内具有良好的性能,被广泛用于传统成像方案。与像素阵列探测器相比,单像素探测器具有更低的暗噪声、更高的灵敏度、更快的响应速度和更低廉的价格。此外,它们在几乎整个频谱范围内都表现出出色的性能。(2)单像素成像 (single-pixel imaging, SPI) 是一种新兴的计算成像方法。它在接收端采用单像素探测器,对于某些波长情况下像素阵列探测器不可用或价格昂贵时,单像素探测器提供了可行的解决 ...
大帧数高帧率可见光动态三维meta-holography技术背景:全息具有记录和重建波前的能力,是裸眼3D显示、光数据存储和光信息处理的理想手段。但是,传统全息图不具备对虚物全息重建和动态显示的能力。为了克服这个困难,在1966年的时候,Brown和Lohman发明了计算机生成全息(computer-generated holography, CGH),这种技术使用物理光学理论来计算干涉图案上的相位图。随着技术的发展,通过使用如空间光调制器(SLM)或数字微镜设备(DMD)这样的数字设备,CGH也能展示出动态全息显示的能力。然而,使用SLM或DMD的CGH长期存在着小视场、孪生像、多级衍射的问 ...
DMD在全息显示器中应用本文介绍一种数字微镜器件(DMD)全息显示技术。系统利用激光二极管(LD)阵列,应用结构照明(SI)来扩展DMD的小衍射角。为了消除SI的衍射噪声,在傅里叶滤波器中采用有源滤波器阵列,并将其与LD阵列同步。利用DMD的快速运行特性,通过时域复用降低散斑噪声。此系统可在大视角下观察到无斑点噪声的全息图。数字微镜器件DMD全息显示的另一个主要问题是相干光源的散斑噪声。散斑是一种由散射相干光产生的随机干涉图样,它会严重降低全息图的质量。此外,高强度的相干斑干涉可以损害人类的视觉系统。通过对不同随机相位图生成的全息图进行时域复用处理可以实现:通过叠加具有不相关散斑图的多个全息图 ...
单次事件立体偏振压缩超快摄影系统简介高维光学成像对于最大限度地提取不同光子参数携带的信息是必不可少的手段。获取的高维光学数据广泛用于众多研究领域,包括生物医学、农业和电子学。作为高维光学成像的一个分支,单次事件时间成像对众多的不可重复物理、化学过程的机制理解有重要意义。单次事件立体偏振压缩超快摄影系统(SP-CUP)可捕获在皮秒时间分辨率下不可重复不断演变的现象的五维数据(空间x、y、z;到达时间t;线偏振角ψ),利用压缩传感、体视学和偏振测量等方法重建被测现象过程图像。如上图所示为单次事件立体偏振压缩超快摄影系统装置示意图。SP-CUP 系统由前光学器件、双通道生成部分、空间编码部分和两个相 ...
DMD作为滤波器在激光器中应用多波长激光器以其优异的性能被广泛应用于波分复用光通信、光传感网络以及微波/太赫兹产生等领域。可采用EDFA、半导体光放大器和拉曼放大器等多种增益介质来产生多波长,EDFA是常用的方法。然而,为了在室温下实现稳定的多波长工作,必须抑制EDFA的均匀谱线展宽和模式竞争。DMD空间光调制器是可考虑实现功能的器件。图1 DMD微镜阵列中的两个微镜工作方式用DMD在c波段调谐多波长。DMD选择16个波长波段,然后耦合成独立的EDF环,因此波长之间不存在模式竞争。在DMD上的倾斜微镜衍射行为与二维闪耀光栅相似,因此可以通过控制DMD衍射效率来改变这些输出波长之间的功率分布。波 ...
《DMD的激光功率处理》白皮书介绍(二)《《DMD的激光功率处理》白皮书介绍(一)》中提到DMD在不断拓展应用场景时面临许多挑战。而在脉冲激光系统中应用时,激光功率和其造成的数字微镜升温问题尤为重要。我们需要知道其中制约关系,防止在实际使用中损坏DMD器件。前文介绍了单个DMD微镜在不同脉冲激光条件下升温降温过程,并建立描述这一过程的物理模型。接下来的内容是将单个微镜的升温过程置于微镜阵列和基底环境中,以求得在DMD使用场景下应当遵循的一般使用条件。前文模型仅预测单像素温度上升模式,为确定总像素温度,必须知道阵列温度。阵列温度取决于特定的封装。在确定的输入光能量时,阵列温度一般与封装背面的陶瓷 ...
《DMD的激光功率处理》白皮书介绍(一)从历史上看,数字微镜器件(DMD)技术的主要应用一直是在显示系统中,在过去数年中,DLP嵌入式用户正在探索许多新的应用。其中许多应用都考虑将激光器与 DMD结合使用。激光使用连续和脉冲模式操作。脉冲操作的众多优点之一是,在脉冲期间可以达到非常高的峰值功率,并且平均功耗相对较低。这种工作模式可实现各种烧蚀模式(热和非热),适用于沉积、医疗和其他应用。过去依据稳态热模型来预测DMD阵列和像素的温度,并以模型为基础形成Vialux的DMD数据手册上最大照明功率密度规格。然而在考虑脉冲激光照明条件时,DMD的像素瞬态温度不能被忽视。大温差和高温会降低DMD的半导 ...
DMD在双光子激发显微镜中应用时间聚焦是一种高度并行的激光激发技术,广泛应用于细胞动态成像、光遗传学和微制造等领域。虽然时间聚焦多光子激发显微镜能在宽视场成像,但在轴向分辨率方面传统点扫描多光子显微技术更占优势。一种改进方式是采用线扫描的工作方式,将光线聚焦到线中来对激发平面进行图形化,提高轴向分辨率。而使用DMD可以有效实现对光的快速空间调制,在激发面形成动态图样。同时由于DMD的图样可编程性,可以控制线宽,也可以同时照明多条线,并快速扫过样品。这有利于实际实验中平衡照明区域和轴向分辨率的不同需求。上图为实验装置示意图。激光束经过反射光栅衍射,通过两个凸透镜将经过衍射的光束投射在DMD的微镜 ...
非视域成像,即观测在可视区域外物体的方式——比如藏于拐角或者墙角后面、烟雾或者大气端流后面的物体。非视域成像在未来将会有着非常广泛的应用前景,如:军事和救援领域中,如果敌人埋伏在房间内或者墙角边,此时非视域成像就能够提前捕捉到敌人的位置信息。在搜救过程中,该技术可以提前发现被掩埋的伤者。此外,也可以应用到人工智能的无人驾驶技术以提高其安全性。因此,无论是在民用领域或者是军事领域,对非视域成像的研究都具有重要的意义。非视域成像大致分为两类, 一类为散射介质遮挡;另一类是 拐角物体。其典型的成像方法—关联成像,又称“鬼成像”(Ghost Imaging, GI), 是一种利用光场在空间上的二阶相关 ...
何为DMD?DMD即“Digital Micromirror Device”数字微镜器件,是一种基于MEMS技术的微反射镜阵列单元,单元数量可达百万量级,是一种电子输入、光学输出的微机电系统 (MEMS),开发人员可借助该系统执行高速、高效及可靠的空间光调制。图1:DMD单个工作单元图示1、何为无掩模光刻?无掩膜光刻即不采用光刻掩模板的光刻技术。在传统光刻过程中,需要采用光学照射掩模版的方式将图案转移到掩模版上;而在无掩模光刻中,对目标图案的转印不需要掩模版,而是通过电子束或光学的方式直接在基片上制作出所需要的图案,这种方式避免了传统方式制作掩模版效率低、分辨率低、成本高的缺点。2、何为DMD ...
很多时候,看似平凡的物件,你越是用心去了解,你就越能发现它的美与不平凡。DMD(Digital Micromirror Device)数字微镜系统芯片也许能算得上这样一个角色,一块只有指甲盖大小的镜片,看似普普通通,但你可别太小瞧它。图一:DMD芯片模组出身名门DMD芯片由德州仪器(TI)公司研发,德州仪器公司目前全世界最大的模拟芯片公司,被誉为是推动因特网不断发展的半导体引擎。起初,为了获得更高品质的显示,1987年,Larry Hornback博士用他天才的智慧、高超的工艺水准和极为严苛的品质精神设计了DMD芯片。使得DMD在MEMS(Micro-Electro-Mechanical-Sy ...
ViALUX 四百万像素超高速DMD空间光调制器上海昊量光电最新推出的ViALUX4.0Mpix超高速DMD空间光调制器V-9001VIS采用TI 2015年10月7日推出的DLP9000X芯片组。DLP9000X芯片组由DLP9000X DMD数字微镜和DLPC910组成,与上一代芯片组DLP9000相比,ViALUX V-9001VIS其数据带宽增加了5倍达到60 Gbps。ViALUX 4.0Mpix超高速DMD空间光调制器V-90001VIS在充分利用DLP9000X芯片组的高带宽基础上,还在硬件驱动电路中集成了高达64GBit的片上内存和高速USB3.0数据接口。DLP9000X芯片 ...
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