Que forma la amplitud y fase de rayos láser mediante el uso de un modulador de luz espacial sólo fase

Este protocolo puede ser útil para realizar el modelado de haz o el haz láser HALO de eco espacial utilizando solo un elemento óptico defractico y llamarlo a la modulación ocular espacial de solo fase. La técnica que lo ha creado este protocolo le da una densidad de eco simple pero alta, capaz de modificar espacialmente y micro minúsculamente, ambos tienen mejor que la fase de los rayos láser, simultáneamente. Codifique el campo complejo utilizando un modulador de luz espacial y un ordenador.

Encuentre la resolución espacial del modulador de luz a partir de sus especificaciones técnicas. A continuación, vaya a un equipo para definir los patrones de amplitud y fase. Defina el patrón de amplitud deseado como una imagen digital en formato de nivel gris, con valores que van de 0 a 255.

Para el patrón de fase deseado, defórtelo en formato de nivel gris con valores que van desde pi negativo sobre dos a pi sobre dos. Con la fase y la amplitud definidas, la computadora genera estos dos patrones de fase diferentes, utilizando las ecuaciones dos y tres. Tenga en cuenta que un máximo se establece en dos.

Defina también clasificaciones binarias bidimensionales con resolución espacial igual a la visualización del modulador de luz espacial. Estos aparecen como patrones de tablero de ajedrez, desplazados por un cuadrado vertical u horizontalmente para que cuando se superponen producen un patrón uniforme con la altura uno. Para ayudar a reducir el efecto de la conversación cruzada de píxeles, genere otros pares de patrones de tablero de ajedrez para las gradaciones de fase binaria con diferentes celdas de píxeles que tengan un mayor número de píxeles.

El número total de píxeles debe ser el mismo e igual que la resolución espacial del modulador de luz espacial. Para construir un elemento de una sola fase, empareje cada calificación binaria con un término de fase diferente. A continuación, multiplexe espacialmente cada par y agregue los resultados.

Este es el elemento de fase para las fases y explanaciones previamente definidas con el tamaño de celda de píxel uno. Tenga en cuenta que cambiar el tamaño de celda de píxel sí afecta a la resolución espacial del elemento de fase única final. Este esquema proporciona una visión general de la configuración inicial para el experimento.

Coloque un modulador de luz espacial para que su superficie programable tenga una cámara CCD. Haga que un rayo láser lineal colimado polarizado y espacialmente coherente vaya a un divisor de haz que redirige el haz al modulador de luz espacial. La luz del modulador de luz espacial pasa a través del divisor de haz en un sistema de imagen óptica 44F.

Coloque el CCD en el plano de salida del sistema de imágenes. Esta es la configuración tal como aparece en el banco. El rayo láser pasa a través de un expansor de haz para ajustar su tamaño.

Dos espejos dirigen la viga de salida al divisor de viga. Aquí está el divisor de haz delante del modulador de luz espacial. Dos lentes enfocan la luz del modulador de luz espacial en una cámara CCD.

Al configurar el sistema óptico, envíe el patrón de fase generado por ordenador con la celda de píxeles más baja al modulador de luz. Imagen del patrón de fase con la cámara CCD colocada en varias posiciones diferentes a lo largo del eje óptico. Identifique el plano de salida como la posición con la mejor resolución.

Asegure la cámara en la posición asociada con la mejor resolución. A continuación, coloque un iris circular en el plano focal de la primera lente en la trayectoria óptica, centrado con el rayo láser. Una vez más, utilice la cámara CCD para crear imágenes del patrón de fase del modulador de luz espacial mientras varía la apertura del iris.

Ajuste la apertura del iris a la posición que tenga la mejor resolución espacial. A continuación, realice pasos similares para minimizar la conversación cruzada. Experimente con diferentes tamaños de celda de píxeles en el elemento de fase en el modulador de luz espacial.

Para cada uno, seleccione el tamaño de apertura que proporciona la imagen de mayor resolución en la cámara CCD. Para minimizar la conversación cruzada, elija el tamaño de celda de píxel y la apertura del iris que permite la resolución espacial más alta. Para las mediciones, utilice la técnica de cambio de fase basada en polarización.

Coloque un polarizador óptico justo antes del modulador de luz espacial. Imagen del elemento de fase en la cámara, y establecer el ángulo de rotación del polarizador, mediante la visualización de la búsqueda de los ángulos correspondientes a las imágenes más nítidas y más borrosas en la cámara CCD. Fije el polarizador entre los dos ángulos.

A continuación, coloque el segundo polarizador después del plano posterior del sistema de imaginación antes de la cámara. Establezca su ángulo de rotación buscando los ángulos correspondientes a las imágenes más nítidas y borrosas de la cámara CCD. Fije el ángulo del polarizador entre estos dos ángulos.

Ahora, grabe interferogramas mientras mantiene la cámara en el plano de salida. En una matriz de cero radianes al elemento de fase y enviarlo al modulador de luz espacial. Registre la imagen correspondiente con el CCD.

Para el segundo interferograma, agregue una matriz de pi sobre dos radianes al elemento de fase y envíelo al modulador de luz espacial. Grabe su imagen con la cámara CCD. Agregue una matriz de pi radianes al elemento de fase y envíelo al modulador de luz espacial para grabar su interferograma con la cámara CCD.

Por último, agregue una matriz de tres pi sobre dos radianes al elemento phase. Utilícelo en el modulador de luz espacial para grabar el cuarto interferograma con la cámara. Una vez registrados los interferogramas, transfiera los datos a un ordenador.

Aquí, cada uno de los interferogramas está etiquetado por el orden en que se registró. Desde la que implica la matriz cero hasta los tres pi sobre dos matrices. Esta es la amplitud recuperada del campo complejo.

Para encontrarlo, implemente esta expresión, que hace uso de los datos de interferograma. Para recuperar la fase del campo complejo, implemente el código restante para evaluar esta expresión con los datos de interferograma. Esta imagen define la amplitud del campo complejo para un experimento.

Esta imagen define su fase. La técnica de cambio de fase requiere medir interferogramas usando fases desplazadas por cero, pi sobre dos, pi y tres pi sobre dos radianes. Estos interferogramas permiten la recuperación tanto de la amplitud como de la fase del campo complejo utilizando algoritmos sencillos.

Te recomiendo que vayas paso a paso. Comience con el patrón de amplitud y fase simple, y preste atención a nuestros detalles de protocolo, incluidas las tareas complementarias, como la coloración sobresaliente. Tenga en cuenta que el lado del iris depende de la propia pieza selectiva.

Sin embargo, aumentar demasiado la celda de píxel puede reducir significativamente la resolución espacial del campo complejo recuperado. Este único método en los pedidos para obtener la aplicación en particular, pero puede ser Westbury utilizado para cualquier propósito de remodelación, para mejorar, por ejemplo, micro materiales de movimiento de procesamiento o microscopía Norlina.