LM不完美的衍射效率產生的非衍射光考慮在內，形式為：缺點：相比單張圖像的相機在環校正，圖像質量有所下降神經全息，使用相機在環訓練引入HoLoNet神經網絡架構，以實時幀率獲得高質量的二維全息圖合成。其損失函數為：實驗結果：多種CGH算法對比參考文獻：Yifan Peng, Suyeon Choi, Nitish Padmanaban, and Gordon Wetzstein. 2020. Neural holography with camera-in-the-loop training. ACM Trans. Graph. 39, 6, Article 185 (December 2020 ...

型SLM存在衍射效率低的問題。這是由于其有限的像素填充因子、背板架構和其它因素，使得多達20%的入射光可能不會被衍射，從而產生零級衍射級，這通常會干擾控制的衍射級并顯著降低觀察到的圖像質量。導致目前計算生成全息的圖像質量還不如傳統的顯示技術。在光學中，同軸和離軸濾波方案是兩種最常用的技術，可最大限度地減少零級衍射。同軸濾波在物理上阻擋了傅立葉平面上的未衍射光束，這不可避免地也阻擋了一些低頻成分的衍射光。此外，當復用三種顏色時，這種遮擋操作會更具挑戰性。離軸方法會導致視場減小(使用第一級衍射級的一半)或效率降低(使用更高的衍射級)，而這兩個因素對于近眼顯示來說都是至關重要的。此外，還有通過對校正 ...

通過數值模擬衍射和干涉來實現具有高空間-角度分辨率的3D投影。全息將動態光場編碼為相位和振幅變化的干涉圖案，即全息圖。通過選擇照明光束，全息圖將入射光衍射成原始光場的準確再現。重建的3D場景呈現準確的單目和雙目深度線索(depth cues)，這是傳統的顯示手段難以同時實現的。然而，高效、實時地創建逼真的計算機生成全息圖(CGH)仍然是計算物理學中尚未解決的挑戰。其主要挑戰是對連續3D空間中的每個目標點執行菲涅耳衍射模擬所需的巨大算力要求。有效的菲涅耳衍射模擬極具挑戰性，目前通過用物理精度換取計算速度來解決。基于預先計算的元素條紋、多層深度離散化、全息立體圖、波前記錄平面(或者中間光線采樣平面 ...

，以比傳統的衍射光學元件(DOE)更大的設計自由度和空間帶寬積來調制入射光。此外，meta-optical散射體豐富的模態特性使得其比DOE具有更多的能力，如偏振、頻率、角度多路復用等。meta-optics可以使用廣泛可用的集成電路代工技術制造(如深紫外光刻(DUV))，而無需基于聚合物的DOE或二元光學器件中使用的多個蝕刻步驟、金剛石車削或灰度光刻(grayscale lithography)。盡管meta-optics優勢很大，且在用于成像、偏振控制、全息的平面光學器件中得到應用，但是當前其缺陷也很明顯。受限于meta-optics賦予的不連續的相位分布，產生了嚴重的、波長相關的像差，使 ...

整激光功率，衍射光柵G和透鏡L3(f=4mm)將泵浦光和斯托克斯光耦合進兩個不同的纖芯。樣品信號由雙芯雙包層光纖(DCDC-fiber)傳導，經二向色鏡DC2偏折引入光電倍增管(PMT),帶通濾光片F2選擇需要的非線性信號(CARS/SHG/TPEF),透鏡L2將光信號聚焦在PMT上。(2) 雙芯雙包層光纖。如圖2 ，纖芯1直徑4.8um,截止波長836nm；纖芯2直徑6.3um，截止波長970nm。分別用于引導795nm泵浦光和1030nm斯托克斯光，內包層摻氟，直徑60um。125um直徑純石英雙包層，被直徑為230um的摻氟聚合物包裹。包層用于信號采集。(3) 內窺鏡探頭。DCDC光纖由 ...

。優化完成的衍射元件用光刻技術加工，折射透鏡用金剛石車削加工。經實驗驗證，實際效果與模擬效果相符。原理解析：(1) 成像模型。首先以近軸光學的方式，不考慮離軸像差，用平面波看作為一個無窮遠處的點光源，其經過光學元件的相位調制后，用波動光學理論在自由空間傳播到圖像傳感器表面得到的光強作為點擴散函數。只考慮點擴散函數為平移不變的情況，這樣可以簡化問題。圖像源與點擴散函數卷積，在圖像傳感器每個像素上隨波長和時間積分，加上傳感器的讀取噪聲，zui終成像。圖像重建可以看作為求解一個Tikhonov正則化zui小二乘問題。(2) 端到端優化框架。用隨機梯度法優化有一個光學元件的計算相機。將成像模型的每一步 ...

為神經網絡到衍射傳播到神經網絡。如圖1所示，第一個神經網絡將入射到SLM上的復數場分解為實數域和虛數域兩個通道，網絡輸出為SLM平面將出射的復數場(以實數和虛數兩個通道輸出)，從而校正SLM的非線性、空間變化的光源強度、光學像差等其它不良因素。SLM平面經調校的出射場使用角譜法傳播到一個或多個目標平面。在獲得目標平面的光場強度之前，先將角譜法所得復數場再次拆分為實數和虛數部分輸入第二個神經網絡處理，其輸出也為實數和虛數部分的雙通道輸出。這里所用網絡為UNet架構。(1)傳統全息波傳播使用角譜傳播來描述。求解目標圖像到SLM上相位分布的逆問題可以歸結為：s是固定或可學習的放縮參數，fASM代表角 ...

度信息，利用衍射光柵獲得物體的光譜信息。如圖1，以一個視角為例，道威棱鏡將輸入視角圖像旋轉 角度(是道威棱鏡自身的旋轉角)，旋轉后的視角(perspective)圖像由柱透鏡再次成像，所得圖像本質上是旋轉物體圖像與柱透鏡的線擴散函數的卷積。在柱透鏡后焦平面上放置一個狹縫，沿水平軸對圖像進行采樣，所得一維信號是物體在 角度的"投影"，這類似于傳統X射線CT中的投影測量(柱透鏡和狹縫的組合，通過丟棄大部分光線將二維圖像壓縮成一維)。圖像形成可以描述為：其中g是矢量化的二維視角圖像。是旋轉算子，表示道威棱鏡在角度處的函數的。T表示在一維狹縫處的信號積分，而是一維狹縫采樣的信號。通 ...

零級光，一級衍射空間光調制器零級光產生的原因？要想了解SLM零級光產生的原因，我們需要先了解下空間光調制器的結構構成。如下圖所示，LC-SLM光學頭主要由：保護玻璃，透明電極，液晶層，像素電極層（Wafer）構成。1） 保護玻璃的透過率窗口片保護玻璃的透過率在相應的工作波段（400-800nm,500-1200nm,850-1650nm）內通常在98.5-99.5%范圍內，因此有少量的光被直接反射回去。2）透明電極的透過率透明電極的透過率一般都在99%以上，該部分造成的零級光基本可以忽略。3）空間光調制器填充率像素電極層（Wafer）由一個個的獨立像元構成，從而SLM可以實現針對單個像元的獨立 ...

發效率，保持衍射極限焦斑，即該焦斑在時間上是傅里葉限制（脈寬的下限）的。正如球差會在空間上擴大聚焦體積并降低激發效率一樣，擴束鏡、掃描光學系統和顯微鏡物鏡中的色散會延長脈沖持續時間，并降低脈沖質量。有多種策略可用于對這些光學器件的色散進行預補償，以確保傅里葉變換極限或接近傅里葉限制的聚焦脈沖。值得注意的是，應考慮補償方案本身的效率，以確保最終圖像中有可實現的增益。例如，如果我們假設一個簡單的方波脈沖形狀，平均檢測到的二階信號可以估計為： N:脈沖重復頻率 E:脈沖能量 ：脈沖持續時間 A:面積 。在這種情況下，我們研究二階非線性，例如 TPEF 或 SHG。值得注意的是，我們看到檢測到的 ...