中文：光調(diào)制器露氮；英文：light modulator

純相位空間光調(diào)制器（SLM）零級光的產(chǎn)生及消除方法引言：空間光調(diào)制器（一般指相位型SLM）可以對光的振幅祖灰、相位、偏振態(tài)等進(jìn)行調(diào)制畔规，在光學(xué)研究領(lǐng)域擁有廣泛和悠久的歷史局扶。目前相位型空間光調(diào)制器在全息光學(xué)，全息光鑷，激光并行加工详民，自適應(yīng)光學(xué)，雙光子/三光子/多光子顯微成像陌兑，散射或渾濁介質(zhì)中的成像沈跨，脈沖整形，光學(xué)加密兔综，量子計(jì)算饿凛，光通信，湍流模擬等領(lǐng)域應(yīng)用廣泛软驰。很多的科研人員在使用空間光調(diào)制器時涧窒，往往會受到零級光的困擾，零級光對研究結(jié)果也產(chǎn)生了非常大的影響锭亏【牢猓可以說大家苦零級光久矣。本文對液晶空間光調(diào)制器零級光的產(chǎn)生原因及其消除方法進(jìn)行了闡述慧瘤。Meadowlark Optics公司擁有40年純相位SLM研 ...

示(所用空間光調(diào)制器為相位型SLM)由相干光源產(chǎn)生的復(fù)值波場usrc(這個源場可以是平面波or球面波or高斯光束)入射到相位型SLM上，源場的相位以每SLM像素的方式延遲相位?锅减，場繼續(xù)在自由空間或穿過某些光學(xué)元件傳播到目標(biāo)平面糖儡。用戶或探測器可以在目標(biāo)平面觀察到場的強(qiáng)度。由SLM傳輸?shù)侥繕?biāo)平面的數(shù)學(xué)模型可以表示為：?就是需要求解值怔匣，可以用常用的相位復(fù)原法(如GS握联，F(xiàn)ienup法等)求解，也可以看作為一個優(yōu)化問題求解：s是一個固定的或?qū)W習(xí)的scale factor每瞒。相位復(fù)原是找到一個相位函數(shù)?金闽，而(2)是一個非凸優(yōu)化問題，具有無窮解剿骨，CGH可以選擇無窮解中的任何一個呐矾，因?yàn)樗鼈兌伎梢栽谀繕?biāo)平面上產(chǎn)生 ...

用相位型空間光調(diào)制器(spatial light modulator,SLM)對入射光波整形，目標(biāo)圖像通過干涉的方式形成懦砂。用于全息顯示的相位型SLM存在衍射效率低的問題蜒犯。這是由于其有限的像素填充因子、背板架構(gòu)和其它因素荞膘，使得多達(dá)20%的入射光可能不會被衍射罚随，從而產(chǎn)生零級衍射級，這通常會干擾控制的衍射級并顯著降低觀察到的圖像質(zhì)量羽资。導(dǎo)致目前計(jì)算生成全息的圖像質(zhì)量還不如傳統(tǒng)的顯示技術(shù)淘菩。在光學(xué)中，同軸和離軸濾波方案是兩種最常用的技術(shù)，可最大限度地減少零級衍射潮改。同軸濾波在物理上阻擋了傅立葉平面上的未衍射光束狭郑，這不可避免地也阻擋了一些低頻成分的衍射光。此外汇在，當(dāng)復(fù)用三種顏色時翰萨，這種遮擋操作會更具挑戰(zhàn)性。離軸 ...

百萬像素空間光調(diào)制器(spatial light modulator,SLM)和相機(jī)糕殉，多模光纖的二維輸入和輸出接口可以維持大的信息處理吞吐量亩鬼。原理解析：在機(jī)器學(xué)習(xí)研究中，對輸入數(shù)據(jù)做各種各樣的非線性變換來學(xué)習(xí)隱藏在數(shù)據(jù)中的復(fù)雜關(guān)系阿蝶。作者利用高光強(qiáng)(125kHz重復(fù)率,10ps脈沖的釔光纖激光器(Amplitude Laser Satsuma)雳锋。脈沖集中在1,033nm附近，寬度為10nm)的輸入模式在多模光纖(5m的商用GRIN 50/125 MMF羡洁，NA為0.2玷过，對于給定的激發(fā)，這種光纖允許每個偏振有 120 個模式)里傳輸產(chǎn)生的非線性映射關(guān)系作為機(jī)器學(xué)習(xí)的物理實(shí)現(xiàn)筑煮。(1)空間調(diào)制(SLM實(shí) ...

式相位型空間光調(diào)制器(1920*1080,8um)上冶匹，用anti-aliasing double phase method(AA-DPM)將CNN預(yù)測的復(fù)全息圖編碼成相位型全息圖，可以產(chǎn)生在高頻物體和遮擋邊緣無偽影的3D圖像咆瘟〗腊孔徑光闌放置在雙膠合透鏡的傅里葉平面，阻攔高階衍射袒餐，其開口半徑設(shè)置為與藍(lán)色光束的一階衍射范圍相匹配飞蛹。全息圖的接收用目鏡和相機(jī)組合來承擔(dān)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果：(1)所采用卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)具有極高的內(nèi)存效率(低于 620 KB)灸眼，并且在單個消費(fèi)級圖形處理單元上以 60 赫茲的速度運(yùn)行卧檐，分辨率為1,920 × 1,080像素。(2)利用低功耗的設(shè)備端人工智能加速芯片焰宣，訓(xùn)練得到的CNN還可以在 ...

形諧振器霉囚、聲光調(diào)制器和3D打印的替代架構(gòu)來解決這些問題。其它基于相變材料匕积、電吸收和電光效應(yīng)的方法也可以解決其中的一些問題盈罐，但這些技術(shù)仍未成熟。當(dāng)前不足：傳統(tǒng)的光學(xué)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(optical neural networks,ONNs)使用可調(diào)諧的移相器調(diào)節(jié)每一個MZI的輸出來模擬任意的矩陣-向量乘法闪唆。這些移相器是ONNs的可編程性的核心所在盅粪，但是它們占用空間大，且速度慢悄蕾。文章創(chuàng)新點(diǎn)：基于此票顾，美國南加州大學(xué)的Haoqin Deng(第一作者)和Mercedeh Khajavikhan(通訊作者)提出了一種利用宇稱時間對稱(parity-time symmetric，PT)耦合器作為構(gòu)建模塊的光學(xué)神經(jīng) ...

使用單個空間光調(diào)制器(spatial light modulator,SLM)和相干光源，合成三維強(qiáng)度分布奠骄。盡管全息的基本原理已經(jīng)在70多年前就已經(jīng)被提了出來,但是高質(zhì)量的全息圖獲取在21世紀(jì)初才實(shí)現(xiàn)豆同。使用SLM生成高質(zhì)量的數(shù)字全息圖的主要挑戰(zhàn)在于計(jì)算生成全息(computer generated holography,CGH)的算法。傳統(tǒng)的CGH算法依賴于不足以準(zhǔn)確描述近眼顯示物理光學(xué)的波傳播模型含鳞，因此嚴(yán)重限制了能夠獲得的圖像質(zhì)量影锈。直到最近(2018年開始)，基于機(jī)器學(xué)習(xí)的全息波傳播模型提出民晒，能夠相對的改善圖像質(zhì)量精居。這些工作主要分為三類：第一類锄禽，將從SLM到目標(biāo)圖像的前向傳播通過網(wǎng)絡(luò)參數(shù)化潜必， ...

干光源到空間光調(diào)制器(SLM)，再到目標(biāo)圖像的波傳播物理過程沃但。文章創(chuàng)新點(diǎn)：基于此磁滚，斯坦福大學(xué)的Yifan Peng(一作)和Gordon Wetzstein(通訊)提出了一種部分相干波傳播模型，并結(jié)合相機(jī)在環(huán)校正技術(shù)宵晚，實(shí)現(xiàn)了圖像質(zhì)量前所未有的無散斑全息顯示垂攘。并進(jìn)一步證明，空間相干但時間不相干的超輻射發(fā)光二極管(superluminescent LED, SLED)可以進(jìn)一步提高圖像清晰度淤刃。原理解析：(1)部分相干光源全息相機(jī)在環(huán)校正晒他。如圖1，SLM調(diào)制入射光在目標(biāo)平面形成全息圖像被相機(jī)采集到后逸贾，與ground truth做比較陨仅，得到損失函數(shù)，使用隨機(jī)梯度下降法來更新SLM上不同像素的相位調(diào)制度 ...

光铝侵，分別被聲光調(diào)制器AOM1和AOM2移頻調(diào)制灼伤。四個聲光調(diào)制器的移頻量分別為δf1=25MHz，δf2=25MHz+40Hz咪鲜，δf3=40MHz狐赡，δf4=40MHz+120Hz。因此疟丙，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)颖侄，振幅調(diào)制器1被同步信號和脈沖發(fā)生器驅(qū)動，生成重復(fù)頻率frep=1000MHz或500MHz的50ps脈沖鏈享郊，作為物光发皿。與此類似，振幅調(diào)制器2生成frep+δfrep=1000MHz+2Hz或500MHz+1Hz的50ps脈沖鏈拂蝎，作為參考光穴墅。物光由兩個頻譜上分離的子光梳組成，其光學(xué)頻率中心分別為f1+δf ...

傳感器或空間光調(diào)制器。原理解析：（1）利用小尺寸微透鏡的衍射效應(yīng)玄货，借鑒疊層成像的原理皇钞，通過二維振鏡周期性的掃描像平面，以犧牲時間分辨率為代價松捉，同時獲得高的空間分辨率和角度分辨率夹界。如圖1A和C所示。（2）如圖1B和C隘世，不同分割孔徑上的線性相位調(diào)制對應(yīng)角度分量的空間平移可柿，使得不僅可以從角度測量之間的不一致估計(jì)空間非均勻像差，也可以通過數(shù)字平移角度圖像來校正像差丙者。這一過程稱為數(shù)字自適應(yīng)光學(xué)(DAO)复斥。交互迭代層析算法基于ADMM，集成了迭代波前估計(jì)和拼接像差(tiled aberration)校正后體積重建械媒，可以提高復(fù)雜場景成像的分辨率和信噪比目锭。（3）利用具有時間加權(quán)和時間循環(huán)的時空平滑先驗(yàn)算法，緩 ...