數(shù)字全息可無需透鏡、無需掃描實(shí)現(xiàn)三維成像让禀。其可以具有很高的時(shí)間和空間分辨率，光路中的介質(zhì)可以是線性或者非線性的巡揍。數(shù)字全息的應(yīng)用包括光學(xué)輪廓和變形測量、波前傳感阱当、相對較短距離的三維輪廓分析(與LIDAR技術(shù)的數(shù)百公里相比)俏扩、生命科學(xué)的顯微鏡和納米顯微鏡、粒子成像測速录淡、層析和激光散斑對比(contrast)成像，以及通過計(jì)算機(jī)生成的全息圖在光遺傳學(xué)油坝、數(shù)據(jù)存儲或虛擬和增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)的近眼顯示器等領(lǐng)域產(chǎn)生復(fù)雜的三維波前等。
技術(shù)背景：
數(shù)字全息可無需透鏡、無需掃描實(shí)現(xiàn)三維成像瞬女。其可以具有很高的時(shí)間和空間分辨率窍帝，光路中的介質(zhì)可以是線性或者非線性的拆魏。數(shù)字全息的應(yīng)用包括光學(xué)輪廓和變形測量慈俯、波前傳感渤刃、相對較短距離的三維輪廓分析(與LIDAR技術(shù)的數(shù)百公里相比)贴膘、生命科學(xué)的顯微鏡和納米顯微鏡、粒子成像測速洋闽、層析和激光散斑對比(contrast)成像，以及通過計(jì)算機(jī)生成的全息圖在光遺傳學(xué)突梦、數(shù)據(jù)存儲或虛擬和增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)的近眼顯示器等領(lǐng)域產(chǎn)生復(fù)雜的三維波前等。
文章創(chuàng)新點(diǎn)：
德國馬克斯·普朗克量子光學(xué)研究所的Edoardo Vicentini(一作)和Nathalie Picqué(通訊)提出一種雙光梳數(shù)字全息術(shù)刊懈，可以獲得每一個光梳線下的復(fù)數(shù)全息圖。其潛在應(yīng)用包括遠(yuǎn)距離精確尺寸測量(無干涉相位模糊)娃闲、具有高光譜分辨力的高光譜三維成像等。
原理解析：
兩個重復(fù)頻率略有不同的頻率梳生成器皇帮，一個為樣品臂提供光束卷哩，另一個為參考臂提供光束。樣品臂接收由反射型或透射型三維物體散射回的光束将谊，作為物光冷溶。物光和參考光由分束鏡合束在一個無透鏡探測器矩陣上形成干涉信號瓢娜。系統(tǒng)原理圖見圖1眠砾。
探測器陣列記錄時(shí)域的干涉圖虏劲，每一個像素在記錄干涉圖的同時(shí)獲取所有光譜元素褒颈。每一個像素的干涉圖經(jīng)過傅里葉變換得到復(fù)數(shù)頻譜(圖2b)。所有像素在經(jīng)傅里葉變換后得到的每一個頻率下的復(fù)數(shù)頻譜一起構(gòu)成全息圖超立方體(hypercube)堡掏，全息圖的數(shù)目與梳線數(shù)一致(圖2c)。在某一頻率下的全息圖重建使用逆菲涅耳變換在對焦距離下完成重建刨疼，獲得不同對焦距離下的振幅和相位重建圖(圖2d)泉唁。因?yàn)槿⑿盘柡土汶A以及共軛像分處不同的頻率范圍揩慕。因此迎卤，同軸全息也能獲得無零階像和共軛像干擾的重建像拴鸵。圖2中兩個硬幣的間距為9cm蜗搔。
作者受限于其實(shí)驗(yàn)條件劲藐，所用光源波段為近紅外通信波段(195THz附近)樟凄，如果使用可見光波段可以獲得更佳的性能。探測器矩陣為InGaAs熱電冷卻相機(jī)(320*256像素缝龄，幀率320Hz)，連續(xù)激光器1頻率f1=195.353THz和連續(xù)激光器2頻率f2=195.42THz二拐。激光器1分出兩束光，分別被聲光調(diào)制器AOM1和AOM2移頻調(diào)制企软。四個聲光調(diào)制器的移頻量分別為δf1=25MHz，δf2=25MHz+40Hz饭望，δf3=40MHz仗哨，δf4=40MHz+120Hz。因此厌漂，頻率為f1+δf1和f2+δf3的光束合束后進(jìn)入電光幅度調(diào)制器1(Amplitude Modulator 1)萨醒，振幅調(diào)制器1被同步信號和脈沖發(fā)生器驅(qū)動苇倡，生成重復(fù)頻率frep=1000MHz或500MHz的50ps脈沖鏈富纸，作為物光。與此類似综慎，振幅調(diào)制器2生成frep+δfrep=1000MHz+2Hz或500MHz+1Hz的50ps脈沖鏈涣仿，作為參考光。物光由兩個頻譜上分離的子光梳組成好港，其光學(xué)頻率中心分別為f1+δf1和f2+δf3，梳線間隔等于frep米罚，frep=500MHz時(shí)線數(shù)為50，1000MHz時(shí)為25線阔拳。因?yàn)槲锕獾膬蓚€子光梳由不同的激光器發(fā)出类嗤，因此互相干很弱糊肠。參考光也類似遗锣，干涉發(fā)生在同一光源發(fā)出的物光和參考光之間。物光和參考光在進(jìn)入分束棱鏡之前都做了準(zhǔn)直處理精偿，準(zhǔn)直光斑要略大于探測器矩陣弧圆。探測器矩陣上是兩個下轉(zhuǎn)換的子光梳信號笔咽，梳線間距為δfrep，子光梳中心分別為δf2-δf1=40Hz叶组，δf4-δf3=120Hz。
實(shí)驗(yàn)結(jié)果：
(2)刻剥、由相位圖遮咖，采取用于多波長數(shù)字全息的分級相位解包裹獲得的三維重建像造虏。
視頻：
DOI：https://doi.org/10.1038/s41566-021-00892-x
更多詳情請聯(lián)系昊量光電/歡迎直接聯(lián)系昊量光電
關(guān)于昊量光電：
上海昊量光電設(shè)備有限公司是光電產(chǎn)品專業(yè)代理商，產(chǎn)品包括各類激光器陶珠、光電調(diào)制器、光學(xué)測量設(shè)備享钞、光學(xué)元件等揍诽，涉及應(yīng)用涵蓋了材料加工栗竖、光通訊、生物醫(yī)療狐肢、科學(xué)研究、國防份名、量子光學(xué)碟联、生物顯微、物聯(lián)傳感鲤孵、激光制造等辰如；可為客戶提供完整的設(shè)備安裝普监，培訓(xùn)，硬件開發(fā)鹰椒，軟件開發(fā)，系統(tǒng)集成等服務(wù)淆珊。
您可以通過我們昊量光電的官方網(wǎng)站www.wjjzl.com了解更多的產(chǎn)品信息，或直接來電咨詢4006-888-532施符。
本文章經(jīng)光學(xué)前沿授權(quán)轉(zhuǎn)載,商業(yè)轉(zhuǎn)載請聯(lián)系獲得授權(quán)。
展示全部 
展示全部
