像素邊緣發(fā)生衍射喜德，限制了體素分辨率，使得這種光線追跡簡(jiǎn)化不會(huì)發(fā)生垮媒。即使像素密度為每度100s舍悯，當(dāng)物體投影離光場(chǎng)顯示顯示器平面太遠(yuǎn)時(shí)，由于像素之間的衍射涣澡，它也會(huì)變得模糊贱呐。這種衍射效應(yīng)無(wú)法避免丧诺，并且本質(zhì)上會(huì)降低光場(chǎng)顯示器的深度分辨率和accommodation入桂。圖3、體素從發(fā)射平面投影的圖示 a 光場(chǎng)顯示驳阎，b 全息顯示為了消除較小像素尺寸所經(jīng)歷的衍射現(xiàn)像抗愁，像素之間需要很強(qiáng)的相干性馁蒂，從而使光場(chǎng)顯示與全息無(wú)法區(qū)分。再現(xiàn)accommodation的難度引起了視覺(jué)不適蜘腌，因此不得不限制顯示的景深沫屡。為了再現(xiàn)顯示器平面之外的體素，光線需要被光學(xué)系統(tǒng)聚焦在那個(gè)點(diǎn)上撮珠。如果不能隨意重新聚焦子像素沮脖，光場(chǎng)顯示器只能從發(fā)射 ...
合優(yōu)化而來(lái)的衍射光學(xué)元件(diffractive optical element，DOE )組成芯急。點(diǎn)擴(kuò)散函數(shù)形成的物理機(jī)制可以建模為：點(diǎn)物從無(wú)窮遠(yuǎn)處以平面波形式入射進(jìn)光學(xué)系統(tǒng)勺届，經(jīng)DOE相位調(diào)制、自由空間傳播娶耍、單反鏡頭相位調(diào)制免姿、自由空間傳播、在相機(jī)上產(chǎn)生點(diǎn)物的強(qiáng)度分布榕酒，即點(diǎn)擴(kuò)散函數(shù)h胚膊。(2) 基于CNN的圖像重建。使用U-net架構(gòu)從測(cè)得的y恢復(fù)x想鹰。具體來(lái)說(shuō)紊婉，U-net使用跳躍連接并且有5個(gè)尺度，每個(gè)尺度有4個(gè)連續(xù)的下采樣操作(maxpool)和4個(gè)連續(xù)的上采樣操作辑舷。在U-Net 的每個(gè)尺度上肩榕，都包含一個(gè)額外的卷積層；每個(gè)卷積層后跟一個(gè)修正線性單元(ReLU)惩妇。BatchNorm層在每個(gè)上采樣層 ...
的能力株汉，為亞衍射極限光子器件的演示提供了誘人的基礎(chǔ)。然而歌殃，用于現(xiàn)實(shí)世界應(yīng)用的實(shí)用且可擴(kuò)展的等離子體光電子學(xué)仍然難以捉摸乔妈。在這項(xiàng)工作中，作者設(shè)計(jì)氓皱、生長(zhǎng)路召、制造和描述了單片集成和亞衍射極限厚度的長(zhǎng)波紅外(8-13um)探測(cè)器。作者：Leland Nordin, Priyanka Petluru, ...Daniel Wasserman鏈接：https://doi.org/10.1364/OPTICA.43803913.標(biāo)題：用于高靈敏度圖像傳感器的全色分選超透鏡簡(jiǎn)介：高靈敏的圖像傳感器允許暗場(chǎng)景/超快成像波材。而傳統(tǒng)的圖像傳感器上的彩色濾光片阻攔了部分可檢測(cè)的光股淡。在這里，作者證明了一種偏振不敏感的超表面 ...
LM不完美的衍射效率產(chǎn)生的非衍射光考慮在內(nèi)唯灵，形式為：缺點(diǎn)：相比單張圖像的相機(jī)在環(huán)校正，圖像質(zhì)量有所下降神經(jīng)全息隙轻，使用相機(jī)在環(huán)訓(xùn)練引入HoLoNet神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)埠帕，以實(shí)時(shí)幀率獲得高質(zhì)量的二維全息圖合成垢揩。其損失函數(shù)為：實(shí)驗(yàn)結(jié)果：多種CGH算法對(duì)比參考文獻(xiàn)：Yifan Peng, Suyeon Choi, Nitish Padmanaban, and Gordon Wetzstein. 2020. Neural holography with camera-in-the-loop training. ACM Trans. Graph. 39, 6, Article 185 (December 2020 ...
成像、X射線衍射層析敛瓷、光聲成像叁巨、全息、相位成像呐籽、核磁共振成像锋勺、眼科成像、血細(xì)胞計(jì)數(shù)狡蝶、超快成像宙刘、長(zhǎng)距成像等。英國(guó)格拉斯哥大學(xué)的Matthew P. Edgar, Graham M. Gibson & Miles J. Padgett等人撰寫綜述文章牢酵，介紹了單像素成像的原理和應(yīng)用前景悬包。單像素相機(jī)是如何工作的（1）相機(jī)架構(gòu)單像素相機(jī)有兩個(gè)主要部件：空間光調(diào)制器(spatial light modulator, SLM)和單像素探測(cè)器。SLM有兩種馍乙，一種是DMD布近，另一種是LCD。雖然LCD具有可調(diào)制相位和振幅的能力丝格，但是因?yàn)镈MD具有出眾的調(diào)制速率（超過(guò)20kHz）撑瞧，因此，在計(jì)算成像系統(tǒng)中常用 ...
學(xué)显蝌，具有接近衍射極限的三維空間分辨率预伺、數(shù)微米的成像深度（足以覆蓋單個(gè)細(xì)胞的大部分體積），以及毫秒級(jí)的采集時(shí)間曼尊。對(duì)于傳統(tǒng)的 LFM酬诀，微透鏡陣列 (MLA) 放置在寬視場(chǎng)顯微鏡的原生像平面 (native image plane, NIP) 上，并且光學(xué)信號(hào)以欠采樣方式記錄在 MLA 后焦平面上骆撇。波動(dòng)光學(xué)模型的發(fā)展瞒御，使得嚴(yán)重欠采樣的高頻空間信息可以通過(guò)對(duì)點(diǎn)擴(kuò)散函數(shù)（PSF）求解卷積的方法得到一定程度的恢復(fù)，從而放寬空間和角度信息之間的權(quán)衡要求神郊。當(dāng)前不足：當(dāng)前有兩個(gè)主要因素限制了 LFM 的更廣泛應(yīng)用肴裙。首先，LFM 的空間信息的采樣模式是不均勻的涌乳。特別是在NIP附近蜻懦，信息的冗余導(dǎo)致重建時(shí)產(chǎn)生嚴(yán)重的偽 ...
空間傳播具有衍射的固有屬性，因此夕晓，我們想要測(cè)量的物理參數(shù)的空間位置信息是被擾亂的宛乃。如圖1所示，恢復(fù)這個(gè)信息需要在換能之前的前端系統(tǒng)進(jìn)行處理，或者在后端換能過(guò)程進(jìn)行處理烤惊。根據(jù)上述定義乔煞，沒(méi)有在檢測(cè)前或檢測(cè)后進(jìn)行處理的感知或者成像系統(tǒng)是貼近的吁朦。但是我們不考慮這些柒室。在這里，我們考慮使用換能前處理或換能后處理逗宜，或者兩者都涉及的圖像形成系統(tǒng)雄右。只使用換能前處理的系統(tǒng)是傳統(tǒng)的成像儀器，它依靠光學(xué)元件來(lái)改變?nèi)肷洳ㄇ胺慕病＿@種變化試圖解釋衍射的影響擂仍，并恢復(fù)物平面的空間結(jié)構(gòu)信息。正如前述章節(jié)所討論的熬甚，這是歷史上最早的成像系統(tǒng)逢渔。第二類成像儀器沒(méi)有設(shè)計(jì)前端，但是仍然有后端檢測(cè)處理乡括。這種系統(tǒng)最好的例子是雷達(dá)天線陣列肃廓，這些陣列 ...
maldi的衍射實(shí)驗(yàn)于1665年出版，Young在1801年證明了光的干涉诲泌，這些都支撐著光的波動(dòng)屬性盲赊。數(shù)學(xué)模型也驗(yàn)證了衍射和偏振，波動(dòng)理論在1865年Maxwell方程組的出現(xiàn)達(dá)到了高潮敷扫。光的波動(dòng)性占據(jù)統(tǒng)治地位哀蘑，直到物理學(xué)家揭示了物質(zhì)的量子屬性，并推翻了波與粒子的爭(zhēng)論葵第。這最終產(chǎn)生了量子力學(xué)的根本哈根解釋绘迁。在這個(gè)周期，光學(xué)科學(xué)發(fā)展成了光學(xué)工程卒密。憑借對(duì)光學(xué)物理學(xué)的深入理解脊髓，光學(xué)界在1870年代獲得了成像方面的重大進(jìn)展。這些進(jìn)步是通過(guò)理論栅受、應(yīng)用和材料的專業(yè)知識(shí)的協(xié)同實(shí)現(xiàn)的将硝。具體實(shí)現(xiàn)人是Abbe、Zeiss和Schott屏镊。1873年依疼，Abbe對(duì)圖像形成的波動(dòng)光學(xué)解釋確定了成像性能的極限，并允許一種不基 ...
密受限的光而芥，衍射效應(yīng)變得更強(qiáng)律罢。因此，光纖模式與數(shù)值孔徑之間沒(méi)有密切的關(guān)系。只是误辑，高數(shù)值孔徑光纖往往具有較大發(fā)散角的出射光沧踏。然而，光束發(fā)散度也取決于纖芯直徑巾钉。例如翘狱，下圖顯示了光纖的模式半徑和模式發(fā)散如何取決于固定數(shù)值孔徑值的纖芯半徑。模式發(fā)散遠(yuǎn)低于數(shù)值孔徑砰苍。對(duì)于 0.1 的固定數(shù)值孔徑和 1000 nm 的波長(zhǎng)潦匈，階躍折射率光纖的基模的模式半徑和發(fā)散角作為纖芯半徑的函數(shù)。在下圖中可以看出赚导，角強(qiáng)度分布在某種程度上超出了對(duì)應(yīng)于數(shù)值孔徑的值茬缩。 這表明純粹幾何考慮的角度限制不是波的嚴(yán)格限制。纖芯半徑為 3.5μm吼旧、數(shù)值孔徑均為 0.1 的光纖模式在 1000 nm 處的遠(yuǎn)場(chǎng)強(qiáng)度分布凰锡。 強(qiáng)度分布在某種程度上 ...
長(zhǎng)光有較高的衍射效率掂为，而且布拉格光柵陷波濾光片為反射式濾光片，高衍射效率帶來(lái)高反射率厂置；但需要同時(shí)滿足波長(zhǎng)和角度才能實(shí)現(xiàn)較為理想的衍射效率菩掏；一般應(yīng)用于低波數(shù)拉曼的BNF的衍射效率＞99.9%(或理解為OD＞3)，對(duì)于某一單色光的角度相關(guān)的半峰寬FWHM≈5mrad昵济，波長(zhǎng)選擇選擇半峰寬FWHM＜5 cm-1智绸。圖1: 反射式BNF的濾光示意圖圖2：BNF的衍射效率vs光入射角度②Braggrate Pass Filter, BPF（體布拉格光柵陷波濾光片）BPF只是作為BNF的另一種使用方法，常在拉曼測(cè)量系統(tǒng)中用于濾除入射激光的雜模访忿，如圖3所示：透過(guò)BPF的光為不符合單色和準(zhǔn)直性條件的光瞧栗。因?yàn)橥瑯邮? ...
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