Moldar a Amplitude e a fase dos feixes de Laser, usando um modulador de luz somente fase espacial

Este protocolo pode ser útil para executar a modelagem do feixe ou o raio laser halo de eco espacial usando apenas um elemento óptico defractic e chamá-lo para o modulador de olhos espaciais somente de fase. A técnica que o criou este protocolo lhe dá uma densidade de eco simples, mas alta, capaz de modificar espacialmente e micro minúsculamente, ambos têm melhor do que a fase de raios laser, simultaneamente. Codificar o campo complexo usando um modulador de luz espacial e computador.

Encontre a resolução espacial moduladora de luz a partir de suas especificações técnicas. Em seguida, mova-se para um computador para definir a amplitude e padrões de fase. Defina o padrão de amplitude desejado como uma imagem digital em formato de nível cinza, com valores que variam de 0 a 255.

Para o padrão de fase desejado, defina-o em formato de nível cinza com valores que variam de pi negativo sobre dois a pi sobre dois. Com a fase e amplitude definidas, o computador gera esses dois padrões de fase diferentes, utilizando equações dois e três. Note que A max está definido para dois.

Também defina duas classificações binárias bidimensionais com resolução espacial igual à exibição modulador de luz espacial. Estes aparecem como padrões de tabuleiro de xadrez, deslocados por um quadrado vertical ou horizontalmente de modo que, quando sobrepostos, produzem um padrão uniforme com altura um. Para ajudar a reduzir o efeito do pixel crosstalk, gere outros pares de padrões de checkerboard para as classificações de fase binária com diferentes células pixel com um número aumentado de pixels.

O número total de pixels deve ser o mesmo e igual à resolução espacial do modulador de luz espacial. Para construir um elemento de fase única, emparelhe cada classificação binária com um termo de fase diferente. Em seguida, multiplex espacial cada par e adicionar os resultados.

Este é o elemento de fase para as fases e classificações previamente definidas com tamanho de célula pixel um. Observe que alterar o tamanho da célula pixel afeta a resolução espacial do elemento final de fase única. Este esquema fornece uma visão geral da configuração inicial para o experimento.

Coloque um modulador de luz espacial para ter sua superfície programável face a uma câmera CCD. Tenha um feixe de laser linear polarizado e espacialmente coerente ir para um divisor de feixes que redireciona o feixe para o modulador de luz espacial. A luz do modulador de luz espacial passa através do divisor de feixe em um sistema de imagem óptica de 44F.

Coloque o CCD no plano de saída do sistema de imagem. Esta é a configuração como aparece no banco. O raio laser passa por um expansão de feixe para ajustar seu tamanho.

Dois espelhos direcionam o feixe de saída para o divisor de feixes. Aqui está o divisor de feixe na frente do modulador de luz espacial. Duas lentes concentram a luz do modulador de luz espacial em uma câmera CCD.

Ao configurar o sistema óptico, envie o padrão de fase gerado pelo computador com a célula pixel mais baixa para o modulador de luz. Imagem do padrão de fase com a câmera CCD colocada em várias posições diferentes ao longo do eixo óptico. Identifique o plano de saída como a posição com a melhor resolução.

Fixar a câmera na posição associada à melhor resolução. Em seguida, coloque uma íris circular no plano focal da primeira lente no caminho óptico, centrada com o raio laser. Novamente, use a câmera CCD para imaginar o padrão de fase do modulador de luz espacial enquanto varia a abertura da íris.

Ajuste a abertura da íris para a posição que tem a melhor resolução espacial. Em seguida, execute etapas semelhantes para minimizar o crosstalk. Experimente com diferentes tamanhos de células pixel no elemento de fase no modulador de luz espacial.

Para cada um, selecione o tamanho da abertura que dá a imagem de maior resolução na câmera CCD. Para minimizar o crosstalk, escolha o tamanho da célula pixel e a abertura da íris que permite a maior resolução espacial. Para medições, use a técnica de mudança de fase baseada em polarização.

Coloque um polarizador óptico pouco antes do modulador de luz espacial. Imagem o elemento de fase na câmera, e defina o ângulo de rotação do polarizador, visualizando a busca pelos ângulos correspondentes às imagens mais nítidas e mais borradas na câmera CCD. Conserte o polarizador entre os dois ângulos.

Em seguida, coloque o segundo polarizador após o plano traseiro do sistema de imaginação diante da câmera. Defina seu ângulo de rotação procurando os ângulos correspondentes às imagens mais nítidas e borradas da câmera CCD. Fixar o ângulo do polarizador entre esses dois ângulos.

Agora, grave interferogramas enquanto mantém a câmera no plano de saída. Em uma matriz de radianos zero para o elemento de fase e enviá-lo para o modulador de luz espacial. Regissão a imagem correspondente com o CCD.

Para o segundo interferograma, adicione uma matriz de pi sobre dois radianos ao elemento de fase e envie-o para o modulador de luz espacial. Grave sua imagem com a câmera CCD. Adicione uma matriz de radianos pi ao elemento de fase e envie-o para o modulador de luz espacial para gravar seu interferograma com a câmera CCD.

Finalmente, adicione uma matriz de três pi sobre dois radianos ao elemento de fase. Use-o no modulador de luz espacial para gravar o quarto interferograma com a câmera. Uma vez que os interferogramas são registrados, transfira os dados para um computador.

Aqui, cada um dos interferogramas é rotulado pela ordem em que foi gravado. Desde aquela envolvendo a matriz zero até os três pi sobre duas matrizes. Esta é a amplitude recuperada do campo complexo.

Para encontrá-lo, implemente essa expressão, que faz uso dos dados do interferograma. Para recuperar a fase do campo complexo, implemente o código restante para avaliar essa expressão com os dados do interferograma. Esta imagem define a amplitude do campo complexo para um experimento.

Esta imagem define sua fase. A técnica de mudança de fase requer medir interferogramas usando fases deslocadas por zero, pi sobre dois, pi e três pi sobre dois radianos. Esses interferogramas permitem a recuperação tanto da amplitude quanto da fase do campo complexo usando algoritmos simples.

Eu recomendo que você vá passo a passo. Comece com a simples amplitude e padrão de fase, e preste atenção aos detalhes do nosso protocolo, incluindo tarefas complementares, como a coloração saliente. Por favor, note que o lado íris depende da peça seletiva em si.

No entanto, aumentar demais a célula pixel pode reduzir significativamente a resolução espacial do campo complexo recuperado. Este único método em ordens para obter a aplicação particular, mas pode ser Westbury usado para quaisquer propósitos de remodelação, para melhorar, por exemplo, materiais de movimento de microprocessamento ou microscopia Norlina.