列校正像差的折射光學(xué)元件組成笨重的鏡頭，是為相機尺寸的下限妹沙。還有一個基本的障礙在于鏡頭焦距難以縮短偶洋，因為這會引入更大的色差〕鹾妫基于計算設(shè)計的超表面光學(xué)(meta-optics)是成像器小型化的可行手段之一涡真。超薄的meta-optics使用亞波長級納米天線(nano-antennas)分俯，以比傳統(tǒng)的衍射光學(xué)元件(DOE)更大的設(shè)計自由度和空間帶寬積來調(diào)制入射光。此外哆料，meta-optical散射體豐富的模態(tài)特性使得其比DOE具有更多的能力缸剪，如偏振、頻率东亦、角度多路復(fù)用等杏节。meta-optics可以使用廣泛可用的集成電路代工技術(shù)制造(如深紫外光刻(DUV))，而無需基于聚合物的DOE或二元光學(xué)器件中使用 ...
改變光波導(dǎo)的折射率)典阵。然而奋渔，由于大多數(shù)光電材料的熱光系數(shù)相對較小，產(chǎn)生相位變化通常需要數(shù)十至數(shù)百微米數(shù)量級的路徑長度壮啊。處理位的數(shù)據(jù)嫉鲸，需要個移相器，隨著數(shù)據(jù)量的增加歹啼，這種方案可能會導(dǎo)致系統(tǒng)結(jié)構(gòu)過大玄渗。此外，相位變化生效所需的時間相對較長狸眼，大約為數(shù)十微秒藤树，這會限制片上(on chip)訓(xùn)練過程的速度(因為需要頻繁地改變相位來計算梯度)。最近的一些工作旨在利用光學(xué)快速傅立葉變換 (OFFT)拓萌、環(huán)形諧振器岁钓、聲光調(diào)制器和3D打印的替代架構(gòu)來解決這些問題。其它基于相變材料微王、電吸收和電光效應(yīng)的方法也可以解決其中的一些問題屡限，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 netw ...
刻技術(shù)加工骂远，折射透鏡用金剛石車削加工囚霸。經(jīng)實驗驗證，實際效果與模擬效果相符激才。原理解析：(1) 成像模型。首先以近軸光學(xué)的方式额嘿，不考慮離軸像差瘸恼，用平面波看作為一個無窮遠(yuǎn)處的點光源，其經(jīng)過光學(xué)元件的相位調(diào)制后册养，用波動光學(xué)理論在自由空間傳播到圖像傳感器表面得到的光強作為點擴散函數(shù)东帅。只考慮點擴散函數(shù)為平移不變的情況，這樣可以簡化問題球拦。圖像源與點擴散函數(shù)卷積靠闭，在圖像傳感器每個像素上隨波長和時間積分帐我，加上傳感器的讀取噪聲，zui終成像愧膀。圖像重建可以看作為求解一個Tikhonov正則化zui小二乘問題拦键。(2) 端到端優(yōu)化框架。用隨機梯度法優(yōu)化有一個光學(xué)元件的計算相機檩淋。將成像模型的每一步描述為一個可微的模塊芬为。光 ...
經(jīng)有數(shù)種基于折射的快照SI儀器，如編碼孔徑快照光譜成像儀(CASSI)蟀悦、雙編碼高光譜成像儀(DCSI)媚朦、空間光譜編碼壓縮高光譜成像系統(tǒng)(SSCSI)、快照彩色壓縮光譜成像儀(SCCSI)日戈、棱鏡掩模視頻成像光譜儀(PMVIS)和單像素相機光譜儀(SPCS)询张。基于折射光學(xué)的儀器的有多種編碼策略浙炼。通用的方法是采用具有不透明或透明特征的黑白編碼孔徑发笔，阻擋或讓光通過每個特定的空間點。因為相同的模式對所有光譜帶進(jìn)行編碼力九，所以這種策略被稱為空間編碼娜扇，通常使用DMD(digital micromirror device)來實現(xiàn)它。另一種方法采用稱為彩色編碼孔徑(CCA)的濾光器陣列實現(xiàn)空間和光譜編碼季俩，這需要更 ...
背景：傳統(tǒng)的折射光學(xué)元件通常體積龐大且笨重钮糖，而對于從消費電子產(chǎn)品到基于無人機或衛(wèi)星的遙感的各種應(yīng)用，緊湊酌住、輕便的光學(xué)元件是其所渴求的店归。近年來，超表面已成為波前控制的新平臺酪我。超表面(metasurface)由厚度小于或接近光波長的消痛、亞波長間隔的電介質(zhì)或金屬天線陣列組成，它可以準(zhǔn)確地調(diào)制光的相位都哭、振幅和偏振秩伞，且外形緊湊、具有通用成像能力欺矫。目前纱新，廣泛應(yīng)用超透鏡(metalens)技術(shù)的主要障礙之一是其孔徑尺寸。增加透鏡孔徑的尺寸可以產(chǎn)生更高的成像分辨率穆趴，這對于顯微鏡和長距離成像應(yīng)用來說都是至關(guān)重要的脸爱。具有納米級非周期性特征的光學(xué)超透鏡通常通過諸如電子束光刻(electron-beam lithogr ...
偽影。組織中折射率的不均勻分布會導(dǎo)致嚴(yán)重的光學(xué)像差未妹，從而降低圖像分辨率和信噪比(SNR)簿废。強光劑量會干擾正常的細(xì)胞行為和細(xì)胞器功能空入，導(dǎo)致活體成像的光子劑量有限，即信噪比低族檬，時間分辨率也會下降歪赢。為了解決組織長時間高時空分辨率監(jiān)測非常困難的問題，研究人員開發(fā)出了各種各種的技術(shù)手段导梆。過去的十年中轨淌，亞細(xì)胞活體顯微鏡有了大幅的發(fā)展，例如轉(zhuǎn)盤共聚焦顯微鏡看尼、自適應(yīng)光學(xué)(AO)递鹉、高速雙光子顯微鏡和光片顯微鏡(LSM)，它們與新的動物模型一起促進(jìn)了神經(jīng)科學(xué)藏斩、發(fā)育生物學(xué)躏结、免疫學(xué)和癌癥生物學(xué)領(lǐng)域的各種研究。然而狰域，在分辨率媳拴、速度、SNR和樣本健康之間存在難以躲避的矛盾兆览，這在實時熒光成像中被稱為“挫折金字塔(pyram ...
接近透明屈溉，其折射率接近2，這遠(yuǎn)大于普通玻璃材料抬探。因此氮化硅材料適合用于設(shè)計高效超表面子巾。氮化硅納米柱的高度全為700nm，矩形晶格周期為500nm小压，半徑在90到188nm之間线梗。納米柱的仿真使用有限差分時域(FDTD)法。選擇了6個合適的半徑加工怠益，氮化硅納米硅的透射系數(shù)和相位響應(yīng)與在633nm時納米柱半徑的關(guān)系見圖2B仪搔。圖2C和D是加工結(jié)果的掃描電鏡圖像。圖2蜻牢、動態(tài) SCMH 的實現(xiàn)烤咧。刻度條,1um實驗結(jié)果：視頻1抢呆、動態(tài)空間通道復(fù)用超全息圖顯示結(jié)果視頻2髓削、動態(tài)空間通道選擇超全息圖顯示結(jié)果視頻3、動態(tài)三維空間通帶選擇超全息圖顯示結(jié)果附錄：光路镀娶，DMD為DLP6500FYE參考文獻(xiàn)：H. Gao, Y ...
意圖，其中雙折射聚合物納米柱的高度H和平面內(nèi)旋轉(zhuǎn)角度θ分別對透射光的幅度和相位響應(yīng)進(jìn)行獨立控制揪罕。c梯码、基于COMH的兩個圖像平面(z1和z2)上的光學(xué)可尋址全息視頻顯示宝泵，可以在COMH的動量空間尋址大量依賴于OAM的正交圖像幀實驗結(jié)果：視頻1：圖像平面z=z1的全息視頻顯示視頻2：圖像平面z=z2的全息視頻顯示附錄：三維激光打印復(fù)振幅超表面全息圖(1)、使用商業(yè)光刻系統(tǒng)(Photonic Professional GT, Nanoscribe)轩娶。在IP-L 780 resist(Nanoscribe)中儿奶，通過浸入式配置的Plan-Apochromat 63x/1.40 Oil DIC Zeiss ...
光具有不同的折射率,波長短者折射率大。 光學(xué)系統(tǒng)多半用白光成像鳄抒，白光入射于任何形狀的介質(zhì)分界面時闯捎，只要入射角不為零,各種色光將因色散而有不同的傳播途徑,結(jié)果導(dǎo)致各種色光有不同的成像位置和不同的成像倍率。這種成像的色差異稱為色差许溅。通常用兩種按接收器的性質(zhì)而選定的單色光來描達(dá)色差瓤鼻。對于目視光學(xué)系統(tǒng)，都選為藍(lán)色的 F光和紅色的C光贤重。色差有兩種茬祷。其中描述這兩種色光對軸上物點成像位置差異的色差稱為位置色差或軸向色差,因不同色光成像倍率的不同而造成物體的像大小差異的色差稱為倍率色差或垂軸色差。如下圖,軸上點A發(fā)出一束近軸白光,經(jīng)光學(xué)系統(tǒng)后并蝗，其中F光交光軸于 A'F,C光交光 軸于 A'C祭犯。 ...
性電光效應(yīng)是折射率的變化，它與外加電場的大小成正比滚停。1 外加電場對折射率的影響沃粗，可以通過任意偏振的光束觀察到晶體中的方向，由三階張量描述键畴。忽略物理量的矢量性質(zhì)最盅，外部電場對晶體折射率的影響具有以下形式其中 是折射率的變化，no 是未受擾動的折射率镰吵，r 是電光張量中的適當(dāng)元素檩禾，E 是施加的電場。 即使在少數(shù)具有大電光系數(shù)的晶體中疤祭，這種影響也很小盼产。 例如，對鈮酸鋰晶體施加 106 V/m 的電場將產(chǎn)生大約 0.01% 的分?jǐn)?shù)指數(shù)變化勺馆。 很少看到分?jǐn)?shù)指數(shù)變化大于 1%戏售。體調(diào)制器使用鈮酸鋰、LiNbO3 和 KTP 制造電光幅度和相位調(diào)制器草穆，這兩種晶體具有高電光系數(shù)和良好的光學(xué)和電學(xué)性能灌灾。這些晶體生長 ...
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