Name: shaping the amplitude and phase of laser beams by using a phase-only spatial light modulator
Uploaded: 2019-01-28T15:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Shaping the Amplitude and Phase of Laser Beams by Using a Phase-only Spatial Light Modulator at JoVE.com

Denne forskning blev støttet af Generalitat Valenciana (PROMETEO 2016-079), Universitat Jaume jeg (UJI) (UJIB2016-19); og Ministerio de Economía y Competitividad (MINECO) (FIS2016-75618-R). Forfatterne er meget taknemmelige for SCIC af Universitat Jaume jeg for brug af femtosekund laser.

1. kodning det komplekse felt i en enkelt fase Element
<ol><li>Fra de tekniske specifikationer for SLM, finde dens rumlige opløsning (for eksempel 1920 pixels x 1800 pixels).</li>
	<li>Definere og generere den ønskede amplitude A(x,y) og fase φ(x,y) mønstre som digitale billeder.<ol>
<li>Angiv den rumlige opløsning af ovennævnte digitale billeder lig med visningen SLM.</li>
		<li>Angiv ovennævnte digitale billeder i grå niveau format.</li>
		<li>Angiv de min...

<ol>
	<li>Hsueh, C. K., Sawchuk, A. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Computer-generated+double-phase+holograms.">Computer-generated double-phase holograms.</a> Applied Optics. 17 (24), 3874-3883 (1978).</li><li>Arriz&#243;n, V. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Complex+modulation+with+a+twisted-nematic+liquid-crystal+spatial+light+modulator:+double-pixel+approach.">Complex modulation with a twisted-nematic liquid-crystal spatial light modulator: double-pixel approach.</a> Optics Letters. 28 (15), 1359-1361 (2003).</li><li>Arriz&#243;n, V., Ruiz, U., Carrada, R., Gonz&#225;lez, L. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Pixelated+phase+computer+holograms+for+the+accurate+encoding+of+scalar+complex+fields.">Pixelated phase computer holograms for the accurate encoding of scalar complex fields.</a> Journal of the Optical Society of America A. 24 (11), (2007).</li><li>Shibukawa, A., Okamoto, A., Takabayashi, M., Tomita, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Spatial+cross+modulation+method+using+a+random+diffuser+and+phase-only+spatial+light+modulator+for+constructing+arbitrary+complex+fields.">Spatial cross modulation method using a random diffuser and phase-only spatial light modulator for constructing arbitrary complex fields.</a> Optics Express. 22 (4), 3968-3982 (2014).</li><li>Mart&#237;nez-Fuentes, J. L., Moreno, I. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Random+technique+to+encode+complex+valued+holograms+with+on+axis+reconstruction+onto+phase-only+displays.">Random technique to encode complex valued holograms with on axis reconstruction onto phase-only displays.</a> Optics Express. 26 (5), 5875-5893 (2018).</li><li>Clark, T. W., Offer, R. F., Franke-Arnold, S., Arnold, A. S., Radwell, N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Comparison+of+beam+generation+techniques+using+a+phase+only+spatial+light+modulator.">Comparison of beam generation techniques using a phase only spatial light modulator.</a> Optics Express. 24 (6), 6249-6264 (2016).</li><li>Mendoza-Yero, O., M&#237;nguez-Vega, G., Lancis, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Encoding+complex+fields+by+using+a+phase-only+optical+element.">Encoding complex fields by using a phase-only optical element.</a> Optics Letters. 39 (7), 1740-1743 (2014).</li><li>Yamaguchi, I., Zhang, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Phase-shifting+digital+holography.">Phase-shifting digital holography.</a> Optics Letters. 22 (16), 1268-1270 (1997).</li><li>Shao, Y., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Addressable+multiregional+and+multifocal+multiphoton+microscopy+based+on+a+spatial+light+modulator.">Addressable multiregional and multifocal multiphoton microscopy based on a spatial light modulator.</a> Journal of Biomedical Optics. 17 (3), 030505 (2012).</li><li>Mendoza-Yero, O., Carbonell-Leal, M., M&#237;nguez-Vega, G., Lancis, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Generation+of+multifocal+irradiance+patterns+by+using+complex+Fresnel+holograms.">Generation of multifocal irradiance patterns by using complex Fresnel holograms.</a> Optics Letters. 43 (5), 1167-1170 (2018).</li><li>Kuang, Z., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Diffractive+Multi-beam+Ultra-fast+Laser+Micro-processing+Using+a+Spatial+Light+Modulator+(Invited+Paper).">Diffractive Multi-beam Ultra-fast Laser Micro-processing Using a Spatial Light Modulator (Invited Paper).</a> Chinese Journal of Lasers. 36 (12), 3093-3115 (2009).</li><li>Kuang, Z., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=High+throughput+diffractive+multi-beam+femtosecond+laser+processing+using+a+spatial+light+modulator.">High throughput diffractive multi-beam femtosecond laser processing using a spatial light modulator.</a> Applied Surface Science. 255, 2284-2289 (2008).</li></ol>

I denne protokol er praktiske parametre som pixel bredde kun fase-SLM eller antallet af pixels indeholdt i pixel celler af en computer-genereret mønster nøglepunkter implementere den kodningsmetode. I trin 1.2, 1.3 og 1.4 i protokollen, jo kortere pixel bredde, jo bedre den rumlige opløsning af de hentede amplitude og fase mønstre. Derudover som kodificering i SLM af pludselige pixel til pixel fase modulationer kan stamme uventede fase svar (pixel krydstale), opførelse af Skaktern mønstre (som beskrevet i trin 1.3)...

Næsten alle laseranvendelse er i tæt forbindelse med forvaltningen af den optiske wavefront af lys. I den paraksiale tilnærmelse, kan det komplekse felt forbundet med laserstråling beskrives ved to termer, amplitude og fase. At have kontrol over disse to begreber er nødvendigt at ændre den tidsmæssige og rumlige struktur af laserstråler på vil. I almindelighed, kan amplitude og fase af en laserstråle ordentligt ændres af flere metoder, herunder brug af optiske komponenter der spænder fra enkelt bulk linser, beam splittere og spejle til mest komplekse enheder som deformerbare spejle eller rumlige lys modulatorer. Her viser vi en metode til kodning og rekonstruere komplekse inden for sammenhængende laserstråler, der er baseret på dual-fase hologram teori1og udnyttelse af en fælles-stien interferometer.
I dag findes der en bred vifte af metoder til at indkode de komplekse felter af laser bjælker2,3,4,5. I forbindelse stole nogle veletablerede metoder til at producere fase og amplitudemodulation på brugen af digital hologrammer6. Et fælles punkt i alle disse metoder er nødvendigheden af at generere en geografisk forskydning til at adskille ønskede output strålen fra nulte, så kommer fra refleksion af lys på visningen SLM. Disse metoder er dybest set off-akse (normalt gælder for den første diffraktion ordre på risten), beskæftiger fase rist ikke kun til at indkode fasen, men også at indføre nødvendige amplitudemodulation. Især udføres amplitudemodulation af rumligt sænke rist højde, som klart forringer diffraktion effektivitet. Hologram genopbygningsprocessen får for det meste en omtrentlig, men ikke nøjagtige, rekonstruktion af amplitude og fase af den ønskede komplekse felt. Uoverensstemmelser mellem teori og eksperiment synes at fremgå af en unøjagtig kodning af amplitude oplysninger samt andre eksperimentelle spørgsmål sker under den rumlige filtrering af den første diffraktion orden eller på grund af SLM pixilation effekter. Derudover kan profilen intensitet af input strålen indføre restriktioner på output-effekt.
Derimod med indførte metode7udføres alle lys styring på aksen, hvilket er meget bekvemt fra en eksperimentel synspunkt. Derudover udnytter det med i paraksiale tilnærmelse, at betragte det komplekse felt forbundet med laserstråler som en sum af to ensartede bølger. Amplitude-oplysninger er synthetized af indblanding af disse ensartede bølger. I praksis udføres sådan indblanding af rumlige filtrering af lys frekvenser på Fourier flyet af en given imaging system. Tidligere er fase mønstre forbundet med ensartet bølgerne rumligt multipleksede og kodet ind i en fase-only SLM (placeret ved indgangen fly af denne imaging system). Dermed kan hele optisk opsætningen betragtes som en fælles-stien interferometer (meget robust mod mekaniske vibrationer, ændringer i temperatur eller optisk forskydninger). Bemærk venligst, at ovennævnte indblanding proces Alternativt kan opnås ved hjælp af andre optiske layouts: med et par af fase-kun SLMs korrekt placeret inden for en typisk to-arm interferometer eller tidspunkt sekventielt kodning de to fase mønstre ind i SLM (tidligere introduktion af en reference spejl i opsætningen af optiske). I begge tilfælde er der ingen nødvendighed af rumlige filtrering, og følgelig ingen tab af rumlige opløsning, på bekostning af voksende kompleksitet af det optiske system, samt justeringsprocessen. Her, skal det også understreges, at ved hjælp af denne kodningsmetode, hele spektret af den ønskede komplekse felt kan være præcis hentet ved flyet Fourier efter filtrering alle diffraktion ordrer, men nulte, en.
På den anden side effektiviteten af metoden afhænger af flere faktorer: producentens specifikationer af SLM (f.eks. Fyld faktor, refleksion eller diffraktion effektivitet), størrelsen af den kodede mønster, og den måde, hvormed lyset indvirker på den SLM (refleksion med en lille rammer vinkel, eller normal forekomsten ved hjælp af en stråledeler). På dette tidspunkt, under passende forsøgsbetingelser, kan de målte samlede lys effektivitet være mere end 30%. Bemærk dog, at at den samlede lys effektivitet netop på grund af brugen af SLM kan være mindre end 50%. Mangel på tilfældige eller diffuser elementer inden for den optiske konfiguration giver mulighed for hentning af amplitude og fase mønstre uden sammenhængende støj (speckle). Andre vigtige aspekter at påpege, er udnyttelsen af en direkte kodificering algoritme snarere end iterativ procedurer og dens evne til at udføre vilkårlige og uafhængige amplitude og fase modulation på frekvensen Opdater tid af SLM (op til hundredvis af hertz efter den nuværende teknologi).
I princippet, metode7 er beregnet til brug med input plane bølger, men det er ikke begrænset til. For eksempel, hvis en Gaussisk beam rammer SLM, er det muligt at ændre sin irradians form på outputtet af systemet ved kodning en egnet amplitude mønster i SLM. Men som output strålen ikke kan overstige de input strålen på eventuelle tværgående position (x, y), udformningen af amplituden er udført af intensitet tab stammer fra en delvis destruktiv interferens proces.
Teorien understreger den kodning metode7 er som følger. Ethvert komplekst felt repræsenteret i formen U(x,y)= A(x,y)ejegφ(x,y) kan også skrives som:
<img alt="Equation 1" src="/files/ftp_upload/59158/59158eq1.jpg">(1)
hvor
<img alt="Equation 2" src="/files/ftp_upload/59158/59158eq2.jpg">(2)
<img alt="Equation 3" src="/files/ftp_upload/59158/59158eq3.jpg">(3)
I ligninger 1-3, amplitude og fase af den to-dimensionelle komplekse felt U(x,y)er givet ved en(x,y) og φ(x,y), henholdsvis. Bemærk, at vilkår enmax (maksimalt A(x,y)) og B = enmax/2 ikke afhænger af de tværgående koordinater (x,y). Fra teori, hvis vi sætter enmax= 2, derefter B =1. Dermed, det komplekse felt U(x,y) kan fås på en enkel måde, fra den sammenhængende summen af ensartet bølger værejegϑ(x,y) og være iθ (x,y). I praksis opnås dette med en fælles-stien interferometer består af en enkelt fase element α(x,y), placeret på et billedbehandlingssystem input flyet. Det enfasede element er konstrueret af rumlige multiplexing af fase vilkår ϑ(x,y)
og θ (x,y) ved hjælp af to-dimensionelle binære riste (Skaktern mønstre) M1(x,y) og M2(x,y) som følger
<img alt="Equation 4" src="/files/ftp_upload/59158/59158eq4.jpg">(4)
Derfor,
<img alt="Equation 5" src="/files/ftp_upload/59158/59158eq5.jpg">(5)
Disse binær mønstre opfylde den betingelse M1(x,y) + M2(x,y) = 1. Bemærk, at indblanding af ensartet bølger ikke kan ske, hvis vi ikke blande oplysningerne i fase elementα(x,y). I den nuværende metode udføres det ved hjælp af en fysisk filter kan blokere alle diffraktion ordrer, men nulte, en. På denne måde, efter filtreringsprocessen på Fourier fly, spectrum H(u,v)= F{eiα(x,y)} af de kodede fase funktion er relateret til spektrum af komplekst område F{U(x,y)} af udtrykket
<img alt="Equation 6" src="/files/ftp_upload/59158/59158eq6.jpg">(6)
I Eq. (6), (uv) betegne koordinater i frekvens domæne, P(u,v) holder for den rumlige filter, hvorimod Fouriertransformation af en given funktion Θ(x,y) er repræsenteret i form F {Θ(x,y)}. Fra Eq. (6), det følger heraf, at på udgang flyet af billedbehandlingssystem, den hentede komplekse felt URET(x,y), (uden hensyntagen til konstante faktorer), er givet ved foldning af den forstørrede og rumligt vendt komplekse felt U(x,y) med Fouriertransformation af filtermaske. Det er:
<img alt="Equation 7" src="/files/ftp_upload/59158/59158eq7.jpg">(7)
I Eq. (7), foldning operation er angivet ved symbolet <img alt="Equation 10" src="/files/ftp_upload/59052/59052eq10.jpg"> </img>, og på sigt Mag repræsenterer forstørrelse af imaging systemet. Derfor er amplitude og fase af U(x,y) fuldt hentet på output fly, bortset fra nogle tab af rumlige opløsning LØFTEOPERATION foldning.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" style="width:1083px;" width="1083">
	<tbody>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:251px;">Achromatic Doublet</td>
			<td style="width:191px;">THORLABS</td>
			<td style="width:211px;">AC254-100-B-ML</td>
			<td style="width:431px;">Lens Diameter 25.4 mm, focal length 100 mm</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:251px;">Achromatic Galilean Beam Expander</td>
			<td style="width:191px;">THORLABS</td>
			<td style="width:211px;">GBE05-A</td>
			<td>AR Coated: 400 - 650 nm</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Basler camera</td>
			<td>BASLER</td>
			<td>avA1600-50gm GigE camera</td>
			<td>sensor size 8.8 mm x 6.6 mm, pizel size 5.5 microns</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:251px;">Mounted Zero-Aperture Iris</td>
			<td style="width:191px;">THORLABS</td>
			<td style="width:211px;">ID12Z/M</td>
			<td>Max Aperture 12 mm</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:251px;">Pellicle Beamsplitter</td>
			<td style="width:191px;">THORLABS</td>
			<td style="width:211px;">CM1-BP145B2</td>
			<td>45:55 (R:T), Coating: 700 - 900 nm</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">PLUTO Spatial Light Modulator</td>
			<td>HOLOEYE Photonics AG</td>
			<td>NIR-II</td>
			<td>Phase Only Spatial Light Modulator (Optimized for 700 -1000 nm)</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Two thin film laser polarizers</td>
			<td>EKSMA OPTICS</td>
			<td>420-0526M</td>
			<td>material BK7, diameter 50 mm, wavelength 780-820 nm</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

shaping the amplitude and phase of laser beams by using a phase-only spatial light modulator

Formålet med denne artikel er at visuelt demonstrere udnyttelse af en interferometriske metode til kodning af komplekse felter tilknyttet sammenhængende laserstråling. Metoden er baseret på sammenhængende summen af to ensartede bølger, tidligere kodet ind i en fase-only rumlige lyset modulator (SLM) af rumlige multiplexing af deres faser. Interferens processen udføres her, af rumlige filtrering af lys frekvenser på Fourier flyet af visse imaging system. Den korrekte gennemførelse af denne metode tillader vilkårlig fase og amplitude oplysninger skal hentes på outputtet af det optiske system.
Det er en på aksen i stedet for off-axis kodning teknik, med et direkte behandling algoritme (ikke en Iterativ løkke), og fri fra sammenhængende støj (speckle). Det komplekse felt kan være præcis hentes på outputtet af det optiske system, med undtagelse af nogle tab af opløsning på grund af frekvens filtreringsprocessen. Den største begrænsning af metoden kunne komme fra den manglende evne til at operere ved frekvensen priser højere end opdateringshastigheden for SLM. Programmer omfatter, men er ikke begrænset til, lineære og ikkelineære mikroskopi, beam forme eller laser mikro-behandling af materielle overflader.

Den erhvervsdrivende kun fase-SLM rumlige opløsning er 1920 pixels x 1080 pixels, med en pixel pitch på 8 µm. Den udvalgte amplitude A(x,y) og fase φ(x,y) i det komplekse felt er defineret af to forskellige grå niveau billeder svarende til den velkendte Lenna billede (amplitude mønster) og en ung pige stikke sin tunge ud (fase mønster), henholdsvis. I almindelighed, for både generation af nødvendige mønstre, og kontrol af SLM...

Watch this Scientific Journal Video about Shaping the Amplitude and Phase of Laser Beams by Using a Phase-only Spatial Light Modulator at JoVE.com

Shaping the Amplitude and Phase of Laser Beams by Using a Phase-only Spatial Light Modulator

Udformningen af Amplitude og fase af laserstråler ved hjælp af en fase-only rumlige lyset Modulator

Vi viser hvordan man indkode det komplekse felt af laserstråler ved hjælp af en enkelt fase element. En fælles-stien interferometer er ansat til at blande den fase oplysninger vises i en fase-kun rumlige lyset modulator endelig hente den ønskede komplekse felt mønster på outputtet af en optisk tænkelig ordning.

The aim of this article is to visually demonstrate the utilization of an interferometric method for encoding complex fields associated with coherent laser ...

Denne protokol kan være nyttigt at udføre stråleformning eller rumlige ekko HALO laserstråle ved hjælp af blot en defractic optisk element og kalder det ind i fase-only rumlige øje modulere. Den teknik, der er skabt det denne protokol giver dig en enkel, men højt ekko densital, i stand til rumligt ændre og mikro minusculely, begge har bedre end fase af laserstråler, samtidig. Indkode det komplekse felt ved hjælp af en rumlig lysmodulator og computer.Find den lyse modulator rumlige opløsning fra sine tekniske specifikationer. Dernæst skal du flytte til en computer for at definere amplitude og fase mønstre. Definer det ønskede amplitudemønster som et digitalt billede i gråt niveauformat med værdier fra 0 til 255.For det ønskede fasemønster skal du definere det i gråt niveauformat med værdier, der spænder fra negative pi over to til pi over to. Med den definerede fase og amplitude genererer computeren disse to forskellige fasemønstre ved hjælp af ligninger to og tre. Bemærk, at A max er indstillet til to.Også definere to, to dimensionelle binære klassificeringer med rumlig opløsning svarende til den rumlige lys modulator display. Disse vises som skakternet mønstre, flyttet af en firkant lodret eller vandret, så når overlejret de producerer et ensartet mønster med højde en. For at reducere effekten af pixel krydstale, generere andre par skakternet mønstre for den binære fase klassificeringer med forskellige pixelceller, der har et øget antal pixels.Det samlede antal pixel skal være det samme og lig med rumlig opløsning af den rumlige lysmodulator. Hvis du vil konstruere et enkelt faseelement, skal du parre hver binær klassificering med et andet faseindt år. Derefter rumligt multiplex hvert par og tilføje resultaterne.Dette er faseelementet for de tidligere definerede faser og klassificeringer med pixelcellestørrelse 1. Bemærk, at ændring af pixelcellestørrelsen påvirker den geografiske opløsning af det sidste enkeltfaseelement. Dette skema giver et overblik over den første opsætning af eksperimentet.Placer en rumlig lys modulator for at få sin programmerbare overflade står over for et CCD-kamera. Har en collimated lineær polariseret, rumligt sammenhængende laserstråle gå til en stråle splitter, der omdirigerer strålen til den rumlige lys modulator. Lys fra den rumlige lysmodulator passerer gennem strålesplitteren ind i et optisk 44F-billedsystem.Anstæn skal CCD placeres ved billedsystemets udgangsplan. Dette er opsætningen, som det ser ud på bænken. Laserstrålen passerer gennem en stråleudvider for at justere dens størrelse.To spejle dirigerer udgangsstrålen til strålesplitteren. Her er bjælken splitter foran den rumlige lys modulator. To linser fokusere lys fra den rumlige lys modulator på et CCD-kamera.Når du konfigurerer det optiske system, skal du sende det computergenererede fasemønster med den laveste pixelcelle til lysmodulatoren. Billede fasemønsteret med CCD-kameraet placeret på flere forskellige positioner langs den optiske akse. Identificer udgangsplanet som positionen med den bedste opløsning.Fastgør kameraet på den position, der er forbundet med den bedste opløsning. Næste sted en cirkulær iris på brændpunktet flyet af den første linse i den optiske vej, centreret med laserstrålen. Igen skal du bruge CCD-kameraet til at afbilde fasemønsteret fra den rumlige lysmodulator, mens du varierer irisåbningen.Juster irisåbningen til den position, der har den bedste rumlige opløsning. Dernæst udføre lignende trin for at minimere krydstale. Eksperimenter med forskellige pixelcellestørrelser i faseelementet på den rumlige lysmodulator.For hver, skal du vælge blændestørrelse, der giver den højeste opløsning billede på CCD-kameraet. Hvis du vil minimere krydstale, skal du vælge pixelcellestørrelse og irisåbning, der giver den højeste rumlige opløsning. Til målinger skal du bruge polariseringsbaseret faseskifteteknik.Placer en optisk polarisator lige før den rumlige lysmodulator. Billede faseelementet på kameraet, og indstil polarisatorens rotationsvinkel ved at visualisere søgningen efter de vinkler, der svarer til de skarpeste og mest slørede billeder i CCD-kameraet. Fastgør polarisatoren mellem de to vinkler.Dernæst skal du placere den anden polarisator efter bagplanet af det tænkelige system før kameraet. Indstil rotationsvinklen ved at søge efter de vinkler, der svarer til de skarpeste og mest slørede billeder i CCD-kameraet. Fastgør polarisatorvinklen mellem disse to vinkler.Optag interferogrammer, mens du vedligeholder kameraet ved udgangsplanet. På en matrix på nul radianer til faseelementet og send det til den rumlige lysmodulator. Tag det tilsvarende billede med CCD'en.For det andet interferogram skal der tilsættes en matrix af pi over to radianer til faseelementet og sender det til den rumlige lysmodulator. Optag sit billede med CCD-kameraet. Tilføj en matrix af pi radianer til faseelementet og send den til den rumlige lysmodulator for at optage interferogrammet med CCD-kameraet.Endelig tilføjes en matrix på tre pi over to radianer til faseelementet. Brug den i den rumlige lysmodulator til at optage det fjerde interferogram med kameraet. Når interferogrammerne er registreret, skal du overføre dataene til en computer.Her er hver af interferogrammer mærket af den rækkefølge, hvori blev registreret. Fra den ene involverer nul matrix til de tre pi over to matrix. Dette er den hentede amplitude af det komplekse felt.For at finde det skal du implementere dette udtryk, som gør brug af interferogramdataene. Hvis du vil hente fasen af det komplekse felt, skal du implementere den resterende kode for at evaluere dette udtryk med interferogramdataene. Dette billede definerer amplituden af det komplekse felt for et eksperiment.Dette billede definerer dets fase. Faseskifteteknikken kræver måling af interferogrammer ved hjælp af faser, der er flyttet med nul, pi over to, pi og tre pi over to radianer. Disse interferogrammer gør det muligt at hente både amplituden og fasen af det komplekse felt ved hjælp af enkle algoritmer.Jeg anbefaler dig at gå trin-for-trin. Start med den enkle amplitude og fase mønster, og være opmærksom på vores protokol detaljer, herunder komplementære opgaver, ligesom den fremtrædende farve. Bemærk venligst, at iris side afhænger af den selektive stykke selv.Men at øge for meget pixelcellen kan reducere den rumlige opløsning af det hentede komplekse felt betydeligt. Denne enkelt metode i ordrer for at få den særlige anvendelse, men det kan westbury bruges til enhver omformning formål, at forbedre, for eksempel, mikro forarbejdning flytte materialer eller Norlina mikroskopi.

Research

JoVE Journal

Engineering

Characterization of Surface Modifications by White Light Interferometry: Applications in Ion Sputtering, Laser Ablation, and Tribology Experiments

Karakterisering af overflademodifikationer med hvidt lys Interferometry: aktuelle Ion Sputtering, laserablation, og Tribologi Eksperimenter

In materials science and engineering it is often necessary to obtain quantitative measurements of surface topography with micrometer lateral resolution. ...

The Generation of Higher-order Laguerre-Gauss Optical Beams for High-precision Interferometry

Generation of Higher-order Laguerre-Gauss Optiske Beams for Høj præcision Interferometry

Thermal noise in high-reflectivity mirrors is a major impediment for several  types of high-precision interferometric experiments that aim to reach the  ...

Spatial Separation of Molecular Conformers and Clusters

Rumlig adskillelse af molekylære konformatorer og klynger

Gas-phase molecular physics and physical chemistry experiments commonly use supersonic expansions through pulsed valves for the production of cold ...

Atomic Force Microscopy of Red-Light Photoreceptors Using PeakForce Quantitative Nanomechanical Property Mapping

Atomarkraftmikroskopi Red-Light Fotoreceptorer Brug PeakForce Kvantitativ nanomekaniske Ejendom Mapping

Atomic force microscopy (AFM) uses a pyramidal tip attached to a cantilever to probe the force response of a surface. The deflections of the tip can be ...

Phase Diagram Characterization Using Magnetic Beads as Liquid Carriers

Fase Diagram Karakterisering Brug magnetiske perler som flydende bærestoffer

Magnetic beads with ~1.9 &#181;m average diameter were used to transport microliter volumes of liquids between contiguous liquid segments with a tube for ...

Measurement of X-ray Beam Coherence along Multiple Directions Using 2-D Checkerboard Phase Grating

Måling af X-ray Beam Sammenhæng ad flere retninger Brug 2-D Checkerboard Phase rist

A procedure for a technique to measure the transverse coherence of synchrotron radiation X-ray sources using a single phase grating interferometer is ...

Automation of Mode Locking in a Nonlinear Polarization Rotation Fiber Laser through Output Polarization Measurements

Automatisering af Mode Locking i en ikke-lineær polarisering Rotation Fiber Laser via Output polarisationsmålinger

When a laser is mode-locked, it emits a train of ultra-short pulses at a repetition rate determined by the laser cavity length. This article outlines a ...

Using Synchrotron Radiation Microtomography to Investigate Multi-scale Three-dimensional Microelectronic Packages

Brug synkrotronstråling Microtomography at undersøge Multi-skala Tre-dimensionelle Mikroelektroniske pakker

Synchrotron radiation micro-tomography (SR&#181;T) is a non-destructive three-dimensional (3D) imaging technique that offers high flux for fast data ...

Subsurface Defect Localization by Structured Heating Using Laser Projected Photothermal Thermography

Lokalisering af overfladefejl ved struktureret opvarmning ved hjælp af laserprojiceret fototermisk termografi

The presented method is used to locate subsurface defects oriented perpendicularly to the surface. To achieve this, we create destructively interfering ...

Electric-field Control of Electronic States in WS2 Nanodevices by Electrolyte Gating

Electric-field Control of Electronic States in WS2 Nanodevices by Electrolyte Gating

Elektrisk-field kontrol af elektroniske stater i WS2 Nanodevices af elektrolyt Gating

A method of carrier number control by electrolyte gating is demonstrated. We have obtained WS2 thin flakes with atomically flat surface via scotch tape ...