Façonner l’Amplitude et la Phase des rayons Laser à l’aide d’un modulateur de lumière Spatial Phase uniquement

Ce protocole peut être utile pour effectuer la mise en forme du faisceau ou l’écho spatial halo faisceau laser en utilisant juste un élément optique défractique et l’appeler dans la phase seulement module oculaire spatial. La technique qui l’a créé ce protocole vous donne un écho simple mais élevé densital, capable de modifier spatialement et micro minusculement, les deux ont mieux que la phase des faisceaux laser, simultanément. Codez le champ complexe à l’aide d’un modulateur de lumière spatiale et d’un ordinateur.

Trouvez la résolution spatiale du modulateur de lumière à partir de ses spécifications techniques. Ensuite, passez à un ordinateur pour définir l’amplitude et les modèles de phase. Définissez le modèle d’amplitude désiré comme une image numérique en format gris, avec des valeurs allant de 0 à 255.

Pour le modèle de phase désiré, définissez-le dans le format de niveau gris avec des valeurs allant de pi négatif sur deux à pi sur deux. Avec la phase et l’amplitude définies, l’ordinateur génère ces deux modèles de phase différents, en utilisant les équations deux et trois. Notez qu’un max est réglé à deux.

Définissez également deux classements binaires bidimensionnels avec une résolution spatiale égale à l’affichage du modulateur de lumière spatiale. Ceux-ci apparaissent comme des motifs de damier, décalés d’un carré verticalement ou horizontalement de sorte que lorsqu’ils sont superposés, ils produisent un motif uniforme avec la hauteur un. Pour aider à réduire l’effet de la tige croisée pixel, générer d’autres paires de modèles de damier pour les classements de phase binaire avec différentes cellules pixel ayant un nombre accru de pixels.

Le nombre total de pixels doit être le même et égal à la résolution spatiale du modulateur de lumière spatiale. Pour construire un élément de phase unique, jumelez chaque classement binaire avec un terme de phase différent. Ensuite, multiplexe spatialement chaque paire et ajouter les résultats.

Il s’agit de l’élément de phase pour les phases et les classements précédemment définis avec la taille d’une cellule pixel. Notez que la modification de la taille des cellules pixel affecte la résolution spatiale de l’élément final de phase unique. Ce schéma donne un aperçu de la configuration initiale de l’expérience.

Placez un modulateur de lumière spatiale pour que sa surface programmable soit face à une caméra CCD. Avoir un linéaire collimated polarisé, faisceau laser cohérente spatialement aller à un séparateur de faisceau qui redirige le faisceau vers le modulateur de lumière spatiale. La lumière du modulateur de lumière spatiale passe à travers le séparateur de faisceau en un système d’image optique 44F.

Placez le CCD au plan de sortie du système d’imagerie. C’est la configuration comme il apparaît sur le banc. Le faisceau laser passe à travers un expandeur de faisceau pour ajuster sa taille.

Deux miroirs dirigent le faisceau de sortie vers le séparant de faisceau. Voici le séparateur de faisceau devant le modulateur de lumière spatiale. Deux lentilles concentrent la lumière du modulateur de lumière spatiale sur une caméra CCD.

Lors de la mise en place du système optique, envoyez le modèle de phase généré par ordinateur avec la cellule pixel la plus basse au modulateur de lumière. Imagez le modèle de phase avec la caméra CCD placée à plusieurs positions différentes le long de l’axe optique. Identifiez le plan de sortie par la position avec la meilleure résolution.

Fixez la caméra à la position associée à la meilleure résolution. Placez ensuite un iris circulaire au plan focal de la première lentille dans le chemin optique, centré avec le faisceau laser. Encore une fois, utilisez la caméra CCD pour imager le modèle de phase à partir du modulateur de lumière spatiale tout en variant l’ouverture de l’iris.

Ajustez l’ouverture de l’iris à la position qui a la meilleure résolution spatiale. Ensuite, effectuez des étapes similaires afin de minimiser la tige croisée. Expérimentez avec différentes tailles de cellules pixel dans l’élément de phase sur le modulateur de lumière spatiale.

Pour chacun, sélectionnez la taille d’ouverture qui donne l’image de résolution la plus élevée sur la caméra CCD. Pour minimiser la tige croisée, choisissez la taille des cellules pixel et l’ouverture de l’iris qui permet la résolution spatiale la plus élevée. Pour les mesures, utilisez la technique de déplacement de phase basée sur la polarisation.

Placez un polariseur optique juste avant le modulateur de lumière spatiale. Imagez l’élément de phase sur la caméra, et définissez l’angle de rotation du polariseur, en visualisant la recherche des angles correspondant aux images les plus nettes et les plus floues de la caméra CCD. Fixer le polariseur entre les deux angles.

Ensuite, placez le deuxième polariseur après le plan arrière du système d’imagination devant la caméra. Définissez son angle de rotation en recherchant les angles correspondant aux images les plus nettes et les plus floues de la caméra CCD. Fixez l’angle polariseur entre ces deux angles.

Maintenant, enregistrez les interférogrammes tout en maintenant la caméra au plan de sortie. À une matrice de zéro radians à l’élément de phase et l’envoyer au modulateur de lumière spatiale. Enregistrez l’image correspondante avec le CCD.

Pour le deuxième interférogramme, ajouter une matrice de pi sur deux radians à l’élément de phase et l’envoyer au modulateur de lumière spatiale. Enregistrez son image avec la caméra CCD. Ajoutez une matrice de radians pi à l’élément de phase et envoyez-le au modulateur de lumière spatiale pour enregistrer son interférogramme avec la caméra CCD.

Enfin, ajouter une matrice de trois pi sur deux radians à l’élément de phase. Utilisez-le dans le modulateur de lumière spatiale pour enregistrer le quatrième interférogramme avec la caméra. Une fois les interférogrammes enregistrés, transférez les données à un ordinateur.

Ici, chacun des interférogrammes est étiqueté par l’ordre dans lequel a été enregistré. De celui impliquant la matrice zéro aux trois pi sur deux matrices. C’est l’amplitude récupérée du champ complexe.

Pour le trouver, implémentez cette expression, qui utilise les données de l’interférogramme. Pour récupérer la phase du champ complexe, implémentez le code restant pour évaluer cette expression avec les données de l’interférogramme. Cette image définit l’amplitude du champ complexe pour une expérience.

Cette image définit sa phase. La technique de déplacement de phase exige de mesurer des interférogrammes utilisant des phases décalées par zéro, pi au-dessus de deux, pi, et trois pi au-dessus de deux radians. Ces interférogrammes permettent de récupérer à la fois l’amplitude et la phase du champ complexe à l’aide d’algorithmes simples.

Je vous recommande d’y aller étape par étape. Commencez par l’amplitude simple et le modèle de phase, et faites attention à nos détails de protocole, y compris les tâches complémentaires, comme la coloration saillante. Veuillez noter que le côté iris dépend de la pièce sélective elle-même.

Toutefois, l’augmentation de trop de la cellule pixel peut réduire considérablement la résolution spatiale du champ complexe récupéré. Cette méthode unique dans les ordres pour obtenir l’application particulière, mais il peut être Westbury utilisé à toutes fins de remodelage, pour améliorer, par exemple, les matériaux de déplacement de micro-traitement ou la microscopie Norlina.