DMD在太赫茲全息圖重建中應(yīng)用簡介DMD對(duì)泵浦光空間調(diào)制形成紋樣，投射到硅片上，共同組成光調(diào)制系統(tǒng)。不同紋樣區(qū)域硅片對(duì)太赫茲光的透射率不同。接收器件探測(cè)經(jīng)過樣品產(chǎn)生的全息圖信息。由于DMD高速成像的特點(diǎn)，光調(diào)制系統(tǒng)可在短時(shí)間調(diào)制多組太赫茲光，足夠的全息圖信息用于重建樣品空間模樣，大大縮短全息重建耗時(shí)。太赫茲成像方案光調(diào)制部分：這部分由高電阻硅片和DMD器件組成高速光調(diào)制器。硅片曝光區(qū)域產(chǎn)生載流子，局部改變硅片的復(fù)介電常數(shù)，形成高導(dǎo)電區(qū)域，降低太赫茲透射率。DMD微鏡陣列控制硅片曝光區(qū)域圖樣，形成不同太赫茲透射率區(qū)域。DMD高速變換圖樣，整個(gè)光調(diào)制器可對(duì)光束進(jìn)行動(dòng)態(tài)編碼。接收器部分：應(yīng)用單像素成 ...

成有限形狀的全息圖。目前在計(jì)算機(jī)的輔助下，可以實(shí)現(xiàn)任意形狀的全息圖。不過，每實(shí)現(xiàn)一種新設(shè)計(jì)的光阱，都需要重新計(jì)算相應(yīng)的全息圖。隨著計(jì)算機(jī)速度的不斷刷新以及新的算法的出現(xiàn)，在一般的科研實(shí)驗(yàn)室已經(jīng)可以很容易實(shí)現(xiàn)任意形狀的全息光鑷。原則上全息光鑷可以產(chǎn)生任意形狀、大小、數(shù)量的光阱。通過改變捕獲光的相位分布，可以使捕獲粒子在光阱中按設(shè)定的路線運(yùn)動(dòng)，為實(shí)現(xiàn)光鑷分選粒子提供更加方便的工具。隨著激光捕獲技術(shù)的不斷進(jìn)步以及捕獲對(duì)象的不斷變化，傳統(tǒng)的單光束梯度力光阱已經(jīng)不能滿足微觀粒子捕獲的新需求。作為新興的光鑷技術(shù)，全息光鑷的加盟使得光鑷家族充滿活力，全息光鑷在捕獲和操控多粒子和實(shí)現(xiàn)表面等離子體共振捕獲粒子等 ...

傅立葉變換的全息圖寫入SLM。使用過渡鏡，使SLM成像到物鏡的后焦平面。為了利用物鏡的全數(shù)值孔徑（NA），同時(shí)不犧牲激發(fā)的限制，物鏡處的SLM的圖像應(yīng)該填充后孔。目標(biāo)SLM圖像中像素間距的大小（稱為有效像素間距）取決于中繼光學(xué)系統(tǒng)（如下圖）。激發(fā)的橫向視場(chǎng)由可寫入SLM的最小相位光柵控制。根據(jù)光柵方程sin（θ）= m *λ/ d，可以計(jì)算出光線可以偏轉(zhuǎn)的最大角度。這取決于設(shè)定的階數(shù)m，波長λ和光柵d的周期，其最小值為有效像素間距的2倍。通過物鏡的焦距將測(cè)向角度轉(zhuǎn)換為樣品的橫向位移。下圖為用1920x1152液晶空間光調(diào)制器在1064nm實(shí)現(xiàn)了0度，0.2度，0.4度，0.8度，1.6度的光束 ...

通過加載計(jì)算全息圖，可實(shí)現(xiàn)圖案結(jié)構(gòu)的一次性曝光加工。圖1 利用SLM生成多焦點(diǎn)陣列及并行加工圖案圖2 市面上的空間光調(diào)制器(SLM)產(chǎn)品示例 SLM除了可以調(diào)整激光生成二維多焦點(diǎn)配合移動(dòng)臺(tái)或振鏡進(jìn)行逐層掃描來實(shí)現(xiàn)三維加工外，SLM還可將飛秒激光調(diào)制成空間特定分布的點(diǎn)陣、線型光場(chǎng)、面型光場(chǎng)、實(shí)現(xiàn)以點(diǎn)、線、面為基本加工單元的高效加工。除二維光場(chǎng)分布外，SLM可以進(jìn)行三維光場(chǎng)調(diào)制。 上海昊量光電設(shè)備有限公司的技術(shù)工程師運(yùn)用美國Meadowlark Optics 公司的液晶純相位型P1920-400-800-HDMI空間光調(diào)制器產(chǎn)生了2x2, 2x3, 2x4的空間高斯光斑點(diǎn)陣及空間貝塞爾光斑 ...

相位都記錄為全息圖，因此全息顯示可以準(zhǔn)確重建光的相位，從而可以重建具有深度的高質(zhì)量三維圖像。電子全息術(shù)可以通過在空間光調(diào)制器上顯示全息圖來重建運(yùn)動(dòng)圖像。為了使用電子全息技術(shù)實(shí)現(xiàn)三維顯示，科研人員已經(jīng)對(duì)現(xiàn)實(shí)空間中的三維信息獲取、CGH計(jì)算和三維圖像重建進(jìn)行了大量研究。雖然已經(jīng)報(bào)道了使用真實(shí)三維對(duì)象的三維信息進(jìn)行三維圖像重建，但這些研究并未實(shí)時(shí)執(zhí)行從獲取三維信息到連續(xù)重建三維圖像的處理。為了實(shí)現(xiàn)利用電子全息技術(shù)對(duì)真實(shí)場(chǎng)景的實(shí)時(shí)重建，需要不斷地執(zhí)行從獲取三維信息到重建三維圖像的一系列過程。已有使用光場(chǎng)技術(shù)對(duì)真實(shí)場(chǎng)景進(jìn)行實(shí)時(shí)電子全息重建的報(bào)道。光場(chǎng)相機(jī)可以獲取實(shí)際物體的三維信息作為光場(chǎng)。由于光場(chǎng)技術(shù)可 ...

快計(jì)算機(jī)生成全息圖(CGH)的計(jì)算，一系列方法被提出，如：查找表法(look-up table)、遞歸關(guān)系法(recurrence relation)、波前記錄平面法(wavefront recording plane)、基于稀疏法(sparsity-based)、塊模型法(patch model)、多邊形模型法(polygon model)、射線-波前轉(zhuǎn)換法(ray-wavefront conversion)、基于層法(layer-based)。盡管GPU加速可以用于CGH計(jì)算，但是在與頭戴式顯示器結(jié)合時(shí)更傾向于專用的計(jì)算硬件系統(tǒng)。技術(shù)要點(diǎn)：日本千葉大學(xué)的Yota Yamamoto(一作兼通 ...

m × 1m全息圖需要10^12像素，而典型的二維顯示器約10^6像素(增加了 10^6 倍)。當(dāng)考慮將三維圖像轉(zhuǎn)換為全息圖的成本時(shí)，需要增加 10^6 的計(jì)算能力。開發(fā)實(shí)用的全息三維圖像系統(tǒng)的研究主要集中在加快處理時(shí)間上。當(dāng)前已經(jīng)提出了基于查找表或差分法等技術(shù)的各種計(jì)算機(jī)全息算法，并取得了重大進(jìn)展 。然而，僅僅通過提高軟件的運(yùn)行速度很難開發(fā)出實(shí)用的技術(shù)。對(duì)于實(shí)時(shí)處理要面對(duì)的大量信息，需要大規(guī)模并行和分布式計(jì)算系統(tǒng)。自2000年初以來，GPU計(jì)算一直是各個(gè)領(lǐng)域積極研究的主題。全息計(jì)算非常適合GPU加速，并且使用多塊GPU板的GPU系統(tǒng)已被研究用于電子全息的實(shí)時(shí)重建。然而，雖然多GPU系統(tǒng)可以加 ...

流光束生成和全息圖像投影。與多層金屬超表面相比，所提出的超表面在設(shè)計(jì)復(fù)雜性、效率和制造方面都更有優(yōu)勢(shì)。此外，由于可以部署具有不同極化響應(yīng)的介質(zhì)meta-atoms來構(gòu)建這種超表面，預(yù)計(jì)未來可以獲得具有多種功能的各種全空間超表面，這將極大地推動(dòng)多功能超光學(xué)的發(fā)展。a)雙膠合介質(zhì)型超表面的制造過程。b) 為獲得離軸光聚焦功能 (F1 和 F3) 和渦流光束生成 (F2) 計(jì)算的相位分布，以及構(gòu)成所提出的多功能DMD的頂部 MS1 和底部 MS2 的幾何形狀。c) 在制造DMD期間拍攝的 MS1 和 MS2 的顯微鏡和 SEM 圖像實(shí)驗(yàn)結(jié)果：實(shí)現(xiàn)全空間投影三個(gè)不同的全息圖像的DMD參考文獻(xiàn)：Song ...

絡(luò)用于將單色全息圖轉(zhuǎn)換成具有明場(chǎng)顯微鏡的空間和光譜對(duì)比度的等效圖像等效圖像，該圖像在空間和時(shí)間上都是不相干的，沒有全息成像的相干偽影。從基于深度學(xué)習(xí)的計(jì)算成像的角度來看，真正將顯微鏡與宏觀成像區(qū)分開來的是顯微鏡在硬件、照明特性、光-物質(zhì)相互作用、樣品特性和尺寸以及成像距離等方面的精度和可重復(fù)性，這些都是數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的計(jì)算顯微鏡技術(shù)取得新成功的核心。此外，即使在一天內(nèi)，自動(dòng)掃描顯微鏡也可以生成足夠大的圖像數(shù)據(jù)，例如包含超過 100,000 個(gè)訓(xùn)練圖像pathes以穩(wěn)健地訓(xùn)練模型。在顯微鏡中使用基于深度學(xué)習(xí)的方法的一個(gè)重要問題是幻覺(hallucination)和偽影的可能性。一般來說，顯微鏡專家可以 ...

（2）Lee全息圖和超像素法都是以獨(dú)立像素為代價(jià)實(shí)現(xiàn)的，因此減少了重建圖像中有效像素的數(shù)量。（3）幾乎沒有報(bào)道將 SPI/SPH 應(yīng)用于生物組織中的微觀結(jié)構(gòu)成像，這主要是由于成像系統(tǒng)的性能有限和生物樣品的散射對(duì)比度相對(duì)較低。文章創(chuàng)新點(diǎn)：基于此，中山大學(xué)的Daixuan Wu(第1作者)和Zhaohui Li(通訊作者)等人提出了一種高通量的單像素壓縮全息技術(shù)。（1）引入外差全息實(shí)現(xiàn)相位步進(jìn)（phase stepping），增大每秒可采集的信息量。具體為在樣品臂和參考臂使用具有輕微不同調(diào)制頻率的聲光可調(diào)諧器。（2）通過理論和實(shí)驗(yàn)證明可以使用非正交的二值幅度(binary-amplitude)Ha ...