液晶空間光調制器的應用

液晶空間光調制器以其制造簡單、價格低廉、易于制造二維元件、易于組成并行處理電子光學信息資源管理元件等優點,受到世界各國科研人員的關注。下面簡要介紹液晶空間光調制器在光鑷技術、螺旋相位差相映像、飛秒激光單脈沖整形美容等幾個方面的應用,以及未來更廣闊的發展前景。

1、全息投影鑷子。

光鑷子技術就是光折射的結構力學效用完成對分子和原子的操縱,具有無接觸、無損傷的特點,在生物學、膠體溶液科學研究和試驗原子物理等行業具有重要作用。光鑷子本身的可持續發展趨勢導致了許多衍生光鑷子技術。例如,利用全息投影元件或室內空間光解調器產生的全息投影光鑷完成多粒操作,為光鑷子技術走向產品化和工業化生產開辟了新的局面。

普通完成全息投影光鑷的全息投影包括菲涅爾全息投影和傅立葉全息投影。前一種是記錄干板位于被照明物體的菲涅爾透射區產生的;后一種是記錄干板放置在振幅透過率的傅里葉轉換平面圖。根據全息投影制作方案的不同,全息投影光鑷的激光光路可分為:菲涅爾型激光路(a)和傅立葉型激光路(b)。

2、螺旋相位差相映像。

在顯微鏡中,經常使用暗場或相映來提高物體成像的飽和度。這種方法本質上可以被視為傅立葉平面圖上的電子光學過濾。與求微分干預相比,顯微鏡技術相似,螺旋相位差相映法也利用對相位的敏感性來提高成像質量,尤其是邊緣的畫質,邊緣飽和度比傳統相距顯微鏡提高了很多數量級。由于光的對稱性,也可以對各向對稱物體的成像進行比較和改善。

3、飛秒激光單脈沖整形美容。

飛秒激光單脈沖整形美容的基本概念是時域與頻域之間的傅里葉轉換,必要的輸出波形可以通過過濾完成。圖為單脈沖整形美容的基本設備,是由衍射光柵、鏡片和單脈沖整形美容模板組成的4f系統軟件。短激光單脈沖照射光柵尺和鏡片散射成各種光頻成分。兩個鏡頭的正中部分有一個室內空間模板或可編程控制器的室內空間光解調器,用于調節室內空間散射的各種光頻成分的振幅和相位差。光柵尺和鏡頭可以作為零散射脈沖壓縮結構。短的單脈沖中的各種光頻成分由第一個衍射光柵角色分散,然后在第一個鏡頭的焦平面上對焦成一個小的、透射有限的光點。這里的各種光頻成分在一維方向上分離室內空間,在光柵尺上從不同的視角分離,在第一個鏡頭的后焦平面進行室內空間分離,從第一個鏡頭的后焦平面進行分離,從第一個鏡頭的后焦平面輸出,從第二個鏡頭的單脈沖模板輸出。

4、響應電子光學。

響應光學技術是一種新技術應用,可以即時校準光學元件的隨機偏差,使系統軟件始終保持穩定的工作特性。早期的關鍵是在天文學觀察中修復空氣湍流等因素對光波前的歪曲,并根據動態檢測、操縱和校準波前偏差進行即時檢測和校準,以提高圖像質量。目前,響應電子光學還廣泛應用于眼底黃斑圖像和大視場顯微鏡圖像。響應光學元件的核心部件是哈特曼波前傳感器、變形鏡或室內空間光解調器。此外,室內空間光解調器還用于模擬空氣振蕩,用于實驗室科學研究空氣中的光學圖像。

液晶空間光調制器具有線型度好、屏幕分辨率高、響應時間快、可編程控制器性好等優點,不僅廣泛應用于上述行業,還可用于光相關解決、光室內空間整形美容、激光刻印和掃描儀、全息投影的正確測量,隨著制作技術的發展趨勢和成本的降低,將會在更多的領域發揮其優勢。



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