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液晶空间光调制器由像素构成,每个像素都能实现0到2pi的相位的调制量。当空间光调制器加载光栅图时能够实现光束偏转,也可以叠加螺旋相位的图,产生轨道角动量,下文就是介绍了三种方法:1. 产生单个光栅,2. 轨道角动量,3. 多个光束叠加。Matlab下8bit图片的单个像素表示范围可以是0-255之间的整数,也可以是0-1之间的小数,因为0-1表示有更加方便,所以下面都是采用这种方法,即0对应相位延迟量为零,1对应相位延迟量为2pi。光栅制作单个光斑方法1:易于控制X和Y方向的周期数量 %% 光栅 % X和Y方向的斜面,取值范围0-1 [x, y]= meshgrid(linspace(0, 1 ...
成很多种类的相位图,例如涡旋光,菲涅尔透镜,光栅图,全息图,泽尼克多项式等,下文将一一介绍每种图片的生成方法。一、贝塞尔光束打开meadowlark空间光调制器官方应用软件Blink,找到Pattern Generation,在下拉箭头当中选择贝塞尔光束(Bessel Beam),然后点击Generate Image,即进入了相位图生成界面。a.Spiral单选按钮可以生成涡旋光,参数栏里填上不同的参数可以得到不同的涡旋光,例如个数和中心值。b.Fork,可以生成叉型光栅,不同参数也就得到不同的光栅。c.Axicon,可以生成轴棱锥,参数框里填入波数。d.Rings可以生成同心圆环,输入内径与 ...
(即8位灰度相位图的每个灰阶都对应一个可检测的,不重复的相位)。为满足真8bit调制,设备控制器将驱动电压细分为更多的电压级次(通常为12bit,即4096个细分电压级次)。对于特定波长,选取其中256个电压级生成特定波长下的0~2π映射的LUT,具有目前市面上可实现的Zui高线性度。为满足高刷新速度带来的大吞吐量的数据传输需求(每张1024乘1024分辨率的8位灰度图约为1MB),设备采用定制的PCIE控制器和数据线。同时PCIE控制器配备一块可以存储758张全画幅图片的板载内存,可以允许客户预加载图片到控制器,实现高速刷新图像切换,同时降低了对上位机带宽的要求。主要应用领域:双光子/三光子 ...
。然后再更换相位图,模拟焦距变短的透镜(如下图),光束聚焦在匹配透镜的左焦面外侧,光束经过匹配透镜后出射光斑收缩。经过上述LC-SLM加载相位图的切换过程,整个光路在不更换透镜的的情况下调节了激光束经过光路的出射散角。因为LC-SLM可以高速切换不同的加载图片,激光束散角可以实时根据需要动态调节。这有利于简化光路设计,灵活控制激光束散角参数。更多详情请联系宝马bm555线路/欢迎直接联系宝马bm555线路关于宝马bm555线路:宝马bm555线路是光电产品专业代理商,产品包括各类激光器、光电调制器、光学测量设备、光学元件等,涉及应用涵盖了材料加工、光通讯、生物医疗、科学研究、国防、量子光学、生物显微、物联传感、激光制 ...
辨率对强度和相位图像进行采样。此外,它是一种消色差干涉技术,与传统宽视场显微镜的白光照明路径兼容。我们考虑将 QWLSI 与传统的白光透射显微镜结合使用。尽管 Primot 等人已经对使用改进的 Hartmann 掩模 (MHM) 的 QWLSI 的特性进行了严格研究。Phasics公司提出了波动光学和几何光学之间的简单联系,以解释光源的空间相干性对相位测量的影响。在对基于 QWLSI 的 WFS 进行理论分析后,展示了它对相位显微镜的兴趣,并通过测量校准的测试样本来量化其准确性。然后将该技术应用于活细胞成像。更多详情请联系宝马bm555线路/欢迎直接联系宝马bm555线路关于宝马bm555线路:宝马bm555线路是 ...
的空间变化的相位图案的傅里叶变换。通过适当选择相位全息图,入射激光可以被调制成聚焦到多个空间分离的点,允许计算机控制多个激光焦点,就像用于光学捕获一样多聚焦激光扫描显微镜。液晶空间光调制器(LC-SLMs)也通常用于塑造超快激光脉冲和光学系统的像差校正。图2最近的投影显示技术涉及基于微电子机械系统(MEMS)的完全不同的光调制方法。最成功的MEMS显示技术是数字微镜器件(DMD)。这些设备利用微型镜子阵列(像素单位),其反射方向可以通过电子方式单独控制。现代数字投影机利用DMD技术,通过快速切换DMD模式生成视频帧,DMD模式提供光振幅的空间调制,形成单独的彩色通道图像(按顺序生成不同的颜色) ...
ics输出的相位图可以轻易的转化为折射率,如下所示,OPD=(n2-n1)*d,其中n2和n1分别是周围材料的折射率,并且波导和d是折射率变化区的厚度。光波导测量结构波导成像可以在两种不同装置中完成:在XY或者正交平面。Phascis定量相位相机测量波导产生的光程差(OPD)。知道波导的机械尺寸后,就可以直接检索折射率值。OPD(nm)=(n波导-n称底)*机械厚度(mm)光波导测量结构(正交)上图显示,波导在正交配置中被切片和测量。测量示例Optical Path Difference (OPD) mapChanges of refractive index mapWaveguide des ...
织,其相应的相位图像也始终是一个很好的补充。由于衍射光的快速振荡使得现代光学探测器无法直接测量其相位信息,因此强烈希望开发一种有效的成像模式,该模式可以提供复值图像来研究无数生物组织的微观结构。这种能力还可以使得自适应光学、表面轮廓、波前传感、光学计量和超快光学中的各种应用受益。(4)SPI与全息结合产生单像素全息(SPH)可获得振幅和相位信息。为了将衍射光的快速振荡抑制到现代探测器可以达到的范围,采用额外参考光束的全息方法成为复原光场信息的最有效和最直观的方法之一。因此,当与这种方法结合时,SPI 可以进一步推广以从样本中提取复值信息,命名为单像素全息 (SPH)。早在 2013 年,克莱门 ...
干涉图案上的相位图。随着技术的发展,通过使用如空间光调制器(SLM)或数字微镜设备(DMD)这样的数字设备,CGH也能展示出动态全息显示的能力。然而,使用SLM或DMD的CGH长期存在着小视场、孪生像、多级衍射的问题。随着纳米加工技术的巨大发展,超材料和超表面引领全息图研究以及其它研究领域进入了工程光学2.0时代。超材料由亚波长级的人造结构(artificial structure)组成,它具有新颖的功能,超出了bulk material的局限性。三维超材料的加工极其困难,因此,超表面作为光学器件在可见光区扮演着重要的角色。超表面是一种二维超材料,由亚波长纳米结构组成,具有调制光的幅度、相位和 ...
。(2)、由相位图,采取用于多波长数字全息的分级相位解包裹获得的三维重建像。视频:参考文献:Vicentini, E., Wang, Z., Van Gasse, K. et al. Dual-comb hyperspectral digital holography. Nat. Photon. (2021).DOI:https://doi.org/10.1038/s41566-021-00892-x关于宝马bm555线路:宝马bm555线路是国内知名光电产品专业代理商,代理品牌均处于相关领域的发展前沿;产品包括各类激光器、光电调制器、光学测量设备、精密光学元件等,涉及应用领域涵盖了材料加工、光通 ...
息重建得到的相位图及其相应的旋转角,可以使用滤波反投影法获得植物细胞核的3D层析图。有一个现成的python包可以借鉴此算法,见https://neutompy-toolbox.readthedocs.io/en/latest/index.html视频1:恢复细胞核滚动角的方法,用于3D相衬层析成像(PCT)视频2:两个植物细胞核的3D层析重建视频3:在红色激光下捕获的四个植物细胞核的3D层析重建参考文献:Wang, Z., Bianco, V., Pirone, D. et al. Dehydration of plant cells shoves nuclei rotation allow ...
发荧光或定量相位图像转换为明场等效图像。在这里,不仅成像方式从荧光(或相位成像)变为明场,而且样品在染色过程中也经历了一些转变,这使得建立准确的物理正向模型变得极其困难。另一个这样的跨模态图像转换网络用于将单色全息图转换成具有明场显微镜的空间和光谱对比度的等效图像等效图像,该图像在空间和时间上都是不相干的,没有全息成像的相干伪影。从基于深度学习的计算成像的角度来看,真正将显微镜与宏观成像区分开来的是显微镜在硬件、照明特性、光-物质相互作用、样品特性和尺寸以及成像距离等方面的精度和可重复性,这些都是数据驱动的计算显微镜技术取得新成功的核心。此外,即使在一天内,自动扫描显微镜也可以生成足够大的图像 ...
成确定的定量相位图像。图1c是海马神经元的定量相位图。(数学原理见末尾附录)视频1:活海马神经元的 SLIM 成像参考文献:Zhuo Wang, Larry Millet, Mustafa Mir, Huafeng Ding, Sakulsuk Unarunotai, John Rogers, Martha U. Gillette, and Gabriel Popescu, "Spatial light interference microscopy (SLIM)," Opt. Express 19, 1016-1026 (2011)DOI:https://doi.org/ ...
本相关的定量相位图(见图2b)。由于 SLIM 是共轴光路,相位测量在几分之一纳米路径长度内非常稳定。 相衬显微镜采取白光照明,SLIM 图像没有散斑,从而具有亚纳米空间光程灵敏度。 这些属性使 SLIM 非常适合在载玻片上成像病毒颗粒的挑战性任务。 图2c说明了与传统相差显微镜相比,SLIM 中对比度的显著提升。(3)分辨率提升:由于成像系统的分辨率只有约335nm,而本文所用的单个病毒的平均直径小于150nm,所以需要通过估计系统的PSF,使用结合TV正则化的迭代Rochardson-Lucy算法做解卷积提升分辨率。(4)机器学习。将病毒检测任务转化为语义分割问题,给定包含多个病毒颗粒的输 ...
度,并合成为相位图。这样通过一次采集,就得到了该位置处的强度和相位信息,同时也能推算出其他位置处的强度和相位信息。一次拍摄,能同时解出强度和相位。三、优势1、相比于夏克-哈特曼传感器,采样点更多,具有更高的分辨率。2、灵活易用,通过简单的设置就能进行测量。3、消色差,一个传感器就可用于400-1100波长范围内的测量。四、探测波长包括从紫外(150nm)到远红外(8.14um)一系列波长范围五、应用案例激光测试解决方案M2、斯特列尔比、Zernike、束腰位置和尺寸、 PSF;可测试光束质量;可搭配任意变形镜做自适应光学;可测量气体和等离子体密度。a.光束质量b.自适应光学c.气体和等离子体测 ...
过对不同随机相位图生成的全息图进行时域复用处理可以实现:通过叠加具有不相关散斑图的多个全息图来抑制散斑噪声。这种方法会降低显示的帧率,需要使用高速器件保证足够的显示帧率。所以数字微镜器件(DMD)以其高速工作的优点被应用于全息显示的SLM中。DMD是由能够表示二进制状态的微镜组成的,允许DMD被用作二进制振幅调制器并且可实现10 kHz以上的高帧率。减少散斑噪声的宽视角全息显示系统:受结构照明显微镜(SIM)的启发,本系统采用定向照明来扩展视角。使用光源和滤波器作为一个阵列,而不是一个单一的组件。LD阵列和filter阵列与DMD同步。LD阵列和滤波器阵列的每个组件都可以通过电信号进行主动操作 ...
干涉途中提取相位图。相位光栅一个棋盘型的光栅,光栅的相位分别是0和π,那么这个相位光栅可以简写成或者记作的卷积,依据傅里叶变换和卷积的性质,只要分别求得两项的傅里叶变换式,然后相乘这一项仍旧是单缝衍射的因子这项是多峰干涉后的结果,周期仍旧是u/2=(m+1/2) π以及v/2=(n+1/2)π并且两项形成后得到如下结果,从下面图中可以看出,主要是存在一级光,旁边还存在一些高级次的光束通过上图可以看到,其中仍旧含有一些高级次的光束,可以通过改变单个孔径的面积来抑制多余的高级次光束。从下图可以看出,当单个孔径是周期的2/3时,能够抑制所有偶次的衍射光横向剪切干涉通过在相位光栅上同时添加一个强度调制 ...
电压可以产生相位图。像素底部的集成电路背板可以将灰度值信息转换为相应的电压值加载到像素上,这个电压值可以通过LUT写入和校准。同时集成电路的性能决定了SLM的切换速度和相位稳定性。工作原理:SLM使用向列相液晶作为工作物质,在不加电场的情况下,液晶分子排列平行前盖板玻璃和底层集成电路背板(VLSI Die),此时入射光的非自然光折射率(ne)和自然光折射率(no)之间的差最大。如果入射到SLM上的光是平行于非寻常轴的线偏振光,此时入射光与出射光间产生最大的相位延迟。随着施加在液晶上的电压的增加,液晶分子在层内发生旋转、倾斜直到达到极限,此时液晶分子几乎垂直盖板玻璃和集成电路背板,o光和e光之间 ...
数到SLM的相位图在透镜的透过率函数中,e的复指数虚部实际为对相位的变换作用,因此,可以用相位型空间光调制器来实现透镜的功能,实际调制的相位φ为:通过相位函数作相位图的过程为:1.做出一副以中心为零点,图上每一点的值为到中心的横纵坐标x和y平方的和。2.用上述相位函数做出图上每一点的相位调制量的相位图。3.相位图上的调制量可能会大于 2π ,这时需要用菲涅尔透镜的原理将大于2π的值压缩到2π周期内。4.将0—2π的相位转化为SLM对应的调制强度值(0—255)透镜一般呈轴对称,(x^2+y^2 )等效为离轴距离r^2,上述函数可表示为此外,调制相位量随r的变化还可以表示为其它更高级次的非球面或 ...
果是,由实际相位图->傅里叶变化频谱->依据焦距获取实际光斑大小构造相位面:1. 构造相位面为了检验方便,先构造两个相差,选曲第三项和第四项假设的相位图,z的形状如图所示,2对应4pi将相位图划分成为5*5的透镜整列,每个透镜下面对应20*20的像素,假设焦距的放大比例正好是1,即傅里叶变换的结果即实际结果,最终想要的只是斜率,实际光斑的位置其实无关紧要。傅里叶变换的结果,分辨率比较低,因此扩充函数,多余的项目填充0,例如第一个透镜对应20*20像素,扩充到300*300获取不同图像下的结果,保存X和Y方向的斜率,以及光强图对应的频率为:补充:光斑质心计算当对入射光进行傅里叶变换后 ...
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