בעיצוב של משרעת ושלב של קרני לייזר על-ידי שימוש של פאזה בלבד מאפנן אור מרחבי

פרוטוקול זה יכול להיות שימושי כדי לבצע עיצוב קרן או הד מרחבי HALO קרן לייזר באמצעות אלמנט אופטי defractic בלבד ולקרוא אותו לתוך העין המרחבית פאזה בלבד לווסת. הטכניקה שיצרה אותו פרוטוקול זה נותן לך צפיפות הד פשוטה אך גבוהה, מסוגל לשנות באופן מרחבי מיקרו זעיר, שניהם יש טוב יותר מאשר שלב של קרני לייזר, בו זמנית. קידוד השדה המורכב באמצעות אפנון אור מרחבי ומחשב.

מצא את הרזולוציה המרחבית של אפנון האור מהמפרטים הטכניים שלו. לאחר מכן, עבור למחשב כדי להגדיר את משרעת ודפוסי פאזה. הגדר את תבנית משרעת הרצויה כתמונה דיגיטלית בתבנית ברמה אפורה, עם ערכים הנעים בין 0 ל- 255.

עבור תבנית הפאזה הרצויה, הגדר אותה בתבנית רמת אפור עם ערכים הנעים בין pi שלילי לשניים ועד פאי על פני שניים. כאשר השלב והמ משרעת מוגדרים, המחשב יוצר שתי תבניות פאזה שונות אלה, באמצעות משוואות 2 ו-3. שים לב שמקסימום מוגדר לשניים.

הגדר גם שני דירוגים בינאריים דו-ממדיים בעלי רזולוציה מרחבית השווים לתצוגת אפנון האור המרחבי. אלה מופיעים כתבנית לוח השחמט, מוזזים בריבוע אחד אנכית או אופקית, כך שכאשר הם מתפרצים הם מייצרים תבנית אחידה עם גובה אחד. כדי לסייע בהפחתת ההשפעה של crosstalk של פיקסלים, צור זוגות אחרים של תבניות לוח שחמט עבור הדרגתיות פאזה בינארית עם תאי פיקסל שונים עם מספר גדל של פיקסלים.

המספר הכולל של פיקסלים צריך להיות זהה ושווה לרזולוציה המרחבית של אפנון האור המרחבי. כדי לבנות רכיב שלב יחיד, שייך כל דירוג בינארי למונח פאזה שונה. לאחר מכן מולטיפלקס מרחבי כל זוג ולהוסיף את התוצאות.

זהו רכיב הפאזה עבור השלבים והדירוגים שהוגדרו קודם לכן עם גודל תא פיקסל אחד. שים לב ששינוי גודל תא הפיקסל משפיע על הרזולוציה המרחבית של רכיב השלב הבודד הסופי. סכמטי זה מספק מבט כולל על ההתקנה הראשונית עבור הניסוי.

מקם אפנון אור מרחבי כדי לקבל את פני השטח הניתנים לתיוכנת שלו מול מצלמת CCD. יש לי מקוטב ליניארי מקוטב, קרן לייזר קוהרנטית מרחבית ללכת מפצל קרן כי מפנה את הקרן אפנון אור מרחבי. אור ממפנן האור המרחבי עובר דרך מפצל הקרן למערכת תמונה אופטית 44F.

מקם את ה- CCD במישור הפלט של מערכת ההדמיה. זוהי ההתקנה כפי שהיא מופיעה על הספסל. קרן הלייזר עוברת דרך מרחיב קרן כדי להתאים את גודלה.

שתי מראות מכוונות את קרן הפלט למפצל הקרן. הנה מפצל הקרן מול אפנון האור המרחבי. שתי עדשות למקד אור מן אפנון אור מרחבי על מצלמת CCD.

בעת הגדרת המערכת האופטית, שלח את תבנית הפאזה שנוצרה על-ידי המחשב עם תא הפיקסל הנמוך ביותר לאפנן האור. צלם את תבנית הפאזה עם מצלמת CCD הממוקמת במספר מיקומים שונים לאורך הציר האופטי. זהה את מישור הפלט על-ידי כמיקום עם הרזולוציה הטובה ביותר.

אבטח את המצלמה במיקום המשויך לרזולוציה הטובה ביותר. לאחר מכן מניחים קשתית עגולה במישור המוקד של העדשה הראשונה בנתיב האופטי, שבמרכזה קרן הלייזר. שוב, השתמש במצלמת CCD כדי לדמיין את תבנית הפאזה ממ אפנון האור המרחבי תוך שינוי צמצם הקשתית.

התאימו את צמצם הקשתית למיקום עם הרזולוציה המרחבית הטובה ביותר. לאחר מכן, בצע שלבים דומים כדי למזער את ההצלבה. התנסה בגדלים שונים של תאי פיקסלים ברכיב הפאזה במ אפנון האור המרחבי.

לכל אחד מהם, בחרו בגודל הצמצם שמעניק את התמונה ברזולוציה הגבוהה ביותר במצלמת CCD. כדי למזער crosstalk, בחר את גודל תא הפיקסל ואת צמצם הקשתית המאפשר את הרזולוציה המרחבית הגבוהה ביותר. למדידות השתמשו בטכניקת הסטת פאזה מבוססת קיטוב.

מניחים מקטב אופטי ממש לפני אפנון האור המרחבי. דמיינו את רכיב הפאזה במצלמה, והגדירו את זווית הסיבוב של המקוטב, על-ידי הדמיה של החיפוש אחר הזוויות המתאימות לתמונות החדות והמטושטשת ביותר במצלמת CCD. תקן את הקיטוב בין שתי הזוויות.

לאחר מכן, מקם את הקיטוב השני לאחר המישור האחורי של מערכת הדמיון לפני המצלמה. קבעו את זווית הסיבוב שלו על-ידי חיפוש הזוויות המתאימות לתמונות החדות והמטושטשת ביותר במצלמת CCD. תקן את זווית הקיטוב בין שתי הזוויות האלה.

עכשיו, להקליט אינטרפרוגרמים תוך שמירה על המצלמה במישור הפלט. במטריצה של אפס רדיאנים ליסוד הפאזה ולשלוח אותו לאפנן האור המרחבי. הקלט את התמונה המתאימה באמצעות CCD.

עבור האינטרפרוגרם השני, להוסיף מטריצה של pi מעל שני רדיאנים ליסוד הפאזה ולשלוח אותו אפנון אור מרחבי. הקלט את תמונתו באמצעות מצלמת CCD. הוסף מטריצה של רדיאנים pi לרכיב הפאזה ולשלוח אותו אפנון אור מרחבי כדי להקליט אינטרפרוגרם שלה עם מצלמת CCD.

לבסוף, הוסף מטריצה של שלושה pi על שני רדיאנים לרכיב הפאזה. השתמש בו באפנן האור המרחבי כדי להקליט את האינטרפרוגרמה הרביעית עם המצלמה. לאחר שהאינטרפרוגרם נרשם, העבר את הנתונים למחשב.

כאן, כל אחד מהאינטרפרוגרמים מסומן לפי הסדר שבו הוקלט. מאחד מעורב מטריצת אפס לשלוש פאי על שתי מטריצה. זוהי משרעת שאוחזרה של השדה המורכב.

כדי למצוא אותו, ליישם ביטוי זה, אשר עושה שימוש בנתונים אינטרפרוגרם. כדי לאחזר את השלב של השדה המורכב, תיישם את הקוד הנותר כדי להעריך ביטוי זה עם נתוני האינטרפרוגרם. תמונה זו מגדירה את משרעת השדה המורכב לניסוי.

תמונה זו מגדירה את השלב שלה. טכניקת הסטת הפאזה דורשת מדידת אינטרפרוגרמים באמצעות שלבים שהוזנו באפס, פאי על פני שניים, פאי ושלושה פאי על פני שני רדיאנים. אינטרפרוגרמים אלה מאפשרים אחזור הן של משרעת והן של השלב של השדה המורכב באמצעות אלגוריתמים פשוטים.

אני ממליץ לך ללכת צעד אחר צעד. התחל עם משרעת פשוטה ודפוס פאזה, ושים לב לפרטי הפרוטוקול שלנו, כולל משימות משלימות, כמו הצבע הבולט. שים לב כי צד הקשתית תלוי בחתיכה הסלקטיבית עצמה.

עם זאת הגדלת תא הפיקסלים יכולה להפחית באופן משמעותי את הרזולוציה המרחבית של השדה המורכב שאוחזר. שיטה אחת זו בהזמנות כדי לקבל את היישום המסוים, אבל זה יכול להיות Westbury משמש לכל מטרות לעצב מחדש, כדי לשפר, למשל, מיקרו עיבוד להעביר חומרים או מיקרוסקופיה Norlina.