電光調(diào)制器的實(shí)際用途和應(yīng)用（一）基本上有兩種類型的調(diào)制器：體調(diào)制器和集成光學(xué)調(diào)制器。體調(diào)制器由離散的非線性光學(xué)晶體制成钧汹，通常用于實(shí)驗(yàn)室工作臺(tái)或光學(xué)平臺(tái)丈探。它們具有極低的插入損耗和高功率處理能力。此處不討論的集成光調(diào)制器使用波導(dǎo)技術(shù)來降低所需的驅(qū)動(dòng)電壓拔莱，是特定于波長的碗降。與體調(diào)制器不同，這些調(diào)制器是光纖尾纖且結(jié)構(gòu)緊湊塘秦。在簡要討論了電光效應(yīng)之后讼渊，本應(yīng)用筆記將描述體調(diào)制器的使用和應(yīng)用。電光效應(yīng)線性電光效應(yīng)是折射率的變化尊剔，它與外加電場的大小成正比爪幻。1 外加電場對折射率的影響，可以通過任意偏振的光束觀察到晶體中的方向须误，由三階張量描述挨稿。忽略物理量的矢量性質(zhì)，外部電場對晶體折射率的影響具有以下形式其中 是折射 ...
使用單個(gè)空間光調(diào)制器(spatial light modulator,SLM)和相干光源京痢，合成三維強(qiáng)度分布奶甘。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)。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)的算法历造。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)的波傳播模型甩十，因此嚴(yán)重限制了能夠獲得的圖像質(zhì)量船庇。直到最近(2018年開始)吭产，基于機(jī)器學(xué)習(xí)的全息波傳播模型提出侣监，能夠相對的改善圖像質(zhì)量。這些工作主要分為三類：第一類臣淤，將從SLM到目標(biāo)圖像的前向傳播通過網(wǎng)絡(luò)參數(shù)化橄霉， ...
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邑蒋。文章創(chuàng)新點(diǎn)：基于此姓蜂，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)医吊，實(shí)現(xiàn)了圖像質(zhì)量前所未有的無散斑全息顯示钱慢。并進(jìn)一步證明，空間相干但時(shí)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卿堂。原理解析：(1)部分相干光源全息相機(jī)在環(huán)校正束莫。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)采集到后草描，與ground truth做比較览绿，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 ...
光穗慕，分別被聲光調(diào)制器AOM1和AOM2移頻調(diào)制饿敲。四個(gè)聲光調(diào)制器的移頻量分別為δf1=25MHz，δf2=25MHz+40Hz逛绵，δf3=40MHz怀各，δf4=40MHz+120Hz。因此术浪，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)渠啤，振幅調(diào)制器1被同步信號(hào)和脈沖發(fā)生器驅(qū)動(dòng)，生成重復(fù)頻率frep=1000MHz或500MHz的50ps脈沖鏈添吗，作為物光沥曹。與此類似，振幅調(diào)制器2生成frep+δfrep=1000MHz+2Hz或500MHz+1Hz的50ps脈沖鏈碟联，作為參考光妓美。物光由兩個(gè)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)制器鲤孵。原理解析：（1）利用小尺寸微透鏡的衍射效應(yīng)壶栋，借鑒疊層成像的原理，通過二維振鏡周期性的掃描像平面普监，以犧牲時(shí)間分辨率為代價(jià)贵试，同時(shí)獲得高的空間分辨率和角度分辨率琉兜。如圖1A和C所示。（2）如圖1B和C毙玻，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豌蟋，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桑滩。這一過程稱為數(shù)字自適應(yīng)光學(xué)(DAO)梧疲。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)校正后體積重建运准，可以提高復(fù)雜場景成像的分辨率和信噪比幌氮。（3）利用具有時(shí)間加權(quán)和時(shí)間循環(huán)的時(shí)空平滑先驗(yàn)算法，緩 ...
胁澳；EOM：電光調(diào)制器该互；M1：反射鏡；L1韭畸、L2宇智、L3、L4陆盘、L5普筹、L6、L7隘马、L8太防、L9：透鏡；scanner：振鏡共振掃描儀酸员；DM：長通二向色鏡蜒车，用于將熒光信號(hào)（綠色路徑）與激發(fā)光（紅色路徑）分開；BS：1:9（反射率：透射率）非偏振分束鏡幔嗦；PMT1酿愧、PMT2：光電倍增管。熒光信號(hào)分為低信噪比 (~10%) 分量和高信噪比 (~90%) 分量邀泉，并由兩個(gè) PMT 同步檢測嬉挡。視頻1：DeepCAD 在單神經(jīng)元記錄上的去噪性能。視頻上部為神經(jīng)元的同步電生理記錄汇恤，反映了真實(shí)的神經(jīng)活動(dòng)庞钢。檢測到的尖峰用黑點(diǎn)標(biāo)記。原始噪聲數(shù)據(jù)和 DeepCAD 增強(qiáng)數(shù)據(jù)分別顯示在視頻中部和下部因谎。視頻2：從左到右分別是大型 ...
元件基括，如空間光調(diào)制器(SLM)預(yù)先編碼光纖近端的光場，以在光纖遠(yuǎn)端獲得想要的光場分布财岔。這可以在光纖遠(yuǎn)端面產(chǎn)生聚焦和其它更復(fù)雜的光場模式风皿。OTF與光纖的彎曲河爹、波長漂移、溫度變化強(qiáng)相關(guān)桐款，這意味著需要實(shí)時(shí)原位校準(zhǔn)咸这。但實(shí)際上校準(zhǔn)很復(fù)雜，很難實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)鲁僚。相比之下炊苫，CFB在分離的纖芯中引導(dǎo)不同的模式裁厅。當(dāng)芯間串?dāng)_可以忽略的時(shí)候冰沙，沒有模式混合產(chǎn)生。然而执虹，隨機(jī)相位變化在鄰近纖芯之間發(fā)生拓挥。這可以使用SLM通過數(shù)字光學(xué)相位共軛(digital optical phase conjugation, DOPC)來校準(zhǔn)。CFB可以看作是一個(gè)短的相位物體袋励，它具有很強(qiáng)的記憶效應(yīng)侥啤，這意味著輸入耦合波前的變化會(huì)直接轉(zhuǎn)化為輸出耦合的 ...
過使用如空間光調(diào)制器(SLM)或數(shù)字微鏡設(shè)備(DMD)這樣的數(shù)字設(shè)備，CGH也能展示出動(dòng)態(tài)全息顯示的能力茬故。然而盖灸，使用SLM或DMD的CGH長期存在著小視場、孿生像磺芭、多級(jí)衍射的問題赁炎。隨著納米加工技術(shù)的巨大發(fā)展，超材料和超表面引領(lǐng)全息圖研究以及其它研究領(lǐng)域進(jìn)入了工程光學(xué)2.0時(shí)代钾腺。超材料由亞波長級(jí)的人造結(jié)構(gòu)(artificial structure)組成徙垫，它具有新穎的功能，超出了bulk material的局限性放棒。三維超材料的加工非常困難姻报，因此，超表面作為光學(xué)器件在可見光區(qū)扮演著重要的角色间螟。超表面是一種二維超材料吴旋，由亞波長納米結(jié)構(gòu)組成，具有調(diào)制光的幅度厢破、相位和偏振的能力荣瑟。超表面的研究可以歸為兩類： ...
對應(yīng)一個(gè)空間光調(diào)制器（SLM）上的特定圖案。SLM序列顯示不同的圖案溉奕，實(shí)現(xiàn)在距多模光纖出光口15um的平面上進(jìn)行聚焦點(diǎn)掃描（模擬激光掃描顯微鏡）褂傀。成像時(shí)，移除校準(zhǔn)單元加勤，二向色鏡將后向散射回光纖的二次諧波生成信號(hào)反射進(jìn)入光電倍增管進(jìn)行成像仙辟。實(shí)驗(yàn)證明：（1）小鼠尾腱上兩個(gè)區(qū)域Ⅰ和Ⅱ的線偏振二次諧波生成成像結(jié)果同波。（a)圖從上到下分別是所有偏振角的強(qiáng)度和，成像平面內(nèi)原纖維的方向箭袋圖（quiver plot叠国，以箭頭形式表示矢量線的二維矢量圖未檩。從箭袋圖中可以清楚地看到尾腱中膠原的強(qiáng)烈排列）參數(shù)圖和 參數(shù)圖（分別表示原纖維的組織成分和平面外傾斜）。（b）為區(qū)域Ⅰ的調(diào)制深度圖和整個(gè)視場內(nèi)的平均信號(hào)強(qiáng)度圖（c ...
聲導(dǎo)星利用聲光調(diào)制作為虛擬光源粟焊，在非侵入式散射介質(zhì)內(nèi)光學(xué)聚焦很有應(yīng)用前景冤狡。當(dāng)前不足：目前使用超聲導(dǎo)星在散射介質(zhì)中進(jìn)行光學(xué)聚焦的技術(shù)被稱為時(shí)間反轉(zhuǎn)超聲編碼（time-reversed ultrasonically encoded, TRUE）光學(xué)聚焦，是由本文汪立宏組于2011年發(fā)明的（成果發(fā)表在nature photonics上）项棠。簡單來說悲雳，TRUE描述的是：當(dāng)散射光子通過散射介質(zhì)內(nèi)的超聲聚焦場時(shí)，一部分光子會(huì)發(fā)生頻移香追，這部分光子稱為超聲標(biāo)記光子合瓢；記錄超聲標(biāo)記光子的光場，然后時(shí)間反轉(zhuǎn)在超聲焦點(diǎn)位置產(chǎn)生光學(xué)聚焦點(diǎn)透典。事實(shí)上晴楔，TRUE 光學(xué)聚焦與超聲調(diào)制光學(xué)斷層掃描 (UOT) 具有相同的本質(zhì)，超聲 ...
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