像素邊緣發(fā)生衍射，限制了體素分辨率，使得這種光線追跡簡(jiǎn)化不會(huì)發(fā)生。即使像素密度為每度100s，當(dāng)物體投影離光場(chǎng)顯示顯示器平面太遠(yuǎn)時(shí)，由于像素之間的衍射，它也會(huì)變得模糊。這種衍射效應(yīng)無法避免，并且本質(zhì)上會(huì)降低光場(chǎng)顯示器的深度分辨率和accommodation。圖3、體素從發(fā)射平面投影的圖示 a 光場(chǎng)顯示，b 全息顯示為了消除較小像素尺寸所經(jīng)歷的衍射現(xiàn)像，像素之間需要很強(qiáng)的相干性，從而使光場(chǎng)顯示與全息無法區(qū)分。再現(xiàn)accommodation的難度引起了視覺不適，因此不得不限制顯示的景深。為了再現(xiàn)顯示器平面之外的體素，光線需要被光學(xué)系統(tǒng)聚焦在那個(gè)點(diǎn)上。如果不能隨意重新聚焦子像素，光場(chǎng)顯示器只能從發(fā)射 ...

合優(yōu)化而來的衍射光學(xué)元件(diffractive optical element，DOE )組成。點(diǎn)擴(kuò)散函數(shù)形成的物理機(jī)制可以建模為：點(diǎn)物從無窮遠(yuǎn)處以平面波形式入射進(jìn)光學(xué)系統(tǒng)，經(jīng)DOE相位調(diào)制、自由空間傳播、單反鏡頭相位調(diào)制、自由空間傳播、在相機(jī)上產(chǎn)生點(diǎn)物的強(qiáng)度分布，即點(diǎn)擴(kuò)散函數(shù)h。(2) 基于CNN的圖像重建。使用U-net架構(gòu)從測(cè)得的y恢復(fù)x。具體來說，U-net使用跳躍連接并且有5個(gè)尺度，每個(gè)尺度有4個(gè)連續(xù)的下采樣操作(maxpool)和4個(gè)連續(xù)的上采樣操作。在U-Net 的每個(gè)尺度上，都包含一個(gè)額外的卷積層；每個(gè)卷積層后跟一個(gè)修正線性單元(ReLU)。BatchNorm層在每個(gè)上采樣層 ...

的能力，為亞衍射極限光子器件的演示提供了誘人的基礎(chǔ)。然而，用于現(xiàn)實(shí)世界應(yīng)用的實(shí)用且可擴(kuò)展的等離子體光電子學(xué)仍然難以捉摸。在這項(xiàng)工作中，作者設(shè)計(jì)、生長(zhǎng)、制造和描述了單片集成和亞衍射極限厚度的長(zhǎng)波紅外(8-13um)探測(cè)器。作者：Leland Nordin, Priyanka Petluru, ...Daniel Wasserman鏈接：https://doi.org/10.1364/OPTICA.43803913.標(biāo)題：用于高靈敏度圖像傳感器的全色分選超透鏡簡(jiǎn)介：高靈敏的圖像傳感器允許暗場(chǎng)景/超快成像。而傳統(tǒng)的圖像傳感器上的彩色濾光片阻攔了部分可檢測(cè)的光。在這里，作者證明了一種偏振不敏感的超表面 ...

考光照射下的衍射光通過分束器的一個(gè)方向到達(dá)人眼，真實(shí)環(huán)境通過分束器的另一個(gè)方向進(jìn)入人眼，形成組合帶有AR圖像的背景環(huán)境圖像。傳統(tǒng)的AR/VR設(shè)備基于雙目視覺顯示或光場(chǎng)顯示，兩者都可能存在聚散調(diào)節(jié)沖突(vergence-accommodation conflicts)，導(dǎo)致用戶頭暈或疲勞。全息顯示器提供3D視覺感知，而不會(huì)在觀看者中產(chǎn)生會(huì)聚聚焦沖突(convergence-focusing conflict)，從而減輕這些負(fù)面的用戶體驗(yàn)。在工業(yè)/企業(yè)應(yīng)用之外采用AR的速度很慢，部分原因是上述物理影響。消費(fèi)者對(duì)智能眼鏡和AR設(shè)備的廣泛采用之所以興趣低迷，其另一個(gè)原因是長(zhǎng)時(shí)間佩戴頭戴式設(shè)備 (HMD ...

成像、X射線衍射層析、光聲成像、全息、相位成像、核磁共振成像、眼科成像、血細(xì)胞計(jì)數(shù)、超快成像、長(zhǎng)距成像等。英國(guó)格拉斯哥大學(xué)的Matthew P. Edgar, Graham M. Gibson & Miles J. Padgett等人撰寫綜述文章，介紹了單像素成像的原理和應(yīng)用前景。單像素相機(jī)是如何工作的（1）相機(jī)架構(gòu)單像素相機(jī)有兩個(gè)主要部件：空間光調(diào)制器(spatial light modulator, SLM)和單像素探測(cè)器。SLM有兩種，一種是DMD，另一種是LCD。雖然LCD具有可調(diào)制相位和振幅的能力，但是因?yàn)镈MD具有出眾的調(diào)制速率（超過20kHz），因此，在計(jì)算成像系統(tǒng)中常用 ...

學(xué)，具有接近衍射極限的三維空間分辨率、數(shù)微米的成像深度（足以覆蓋單個(gè)細(xì)胞的大部分體積），以及毫秒級(jí)的采集時(shí)間。對(duì)于傳統(tǒng)的 LFM，微透鏡陣列 (MLA) 放置在寬視場(chǎng)顯微鏡的原生像平面 (native image plane, NIP) 上，并且光學(xué)信號(hào)以欠采樣方式記錄在 MLA 后焦平面上。波動(dòng)光學(xué)模型的發(fā)展，使得嚴(yán)重欠采樣的高頻空間信息可以通過對(duì)點(diǎn)擴(kuò)散函數(shù)（PSF）求解卷積的方法得到一定程度的恢復(fù)，從而放寬空間和角度信息之間的權(quán)衡要求。當(dāng)前不足：當(dāng)前有兩個(gè)主要因素限制了 LFM 的更廣泛應(yīng)用。首先，LFM 的空間信息的采樣模式是不均勻的。特別是在NIP附近，信息的冗余導(dǎo)致重建時(shí)產(chǎn)生嚴(yán)重的偽 ...

空間傳播具有衍射的固有屬性，因此，我們想要測(cè)量的物理參數(shù)的空間位置信息是被擾亂的。如圖1所示，恢復(fù)這個(gè)信息需要在換能之前的前端系統(tǒng)進(jìn)行處理，或者在后端換能過程進(jìn)行處理。根據(jù)上述定義，沒有在檢測(cè)前或檢測(cè)后進(jìn)行處理的感知或者成像系統(tǒng)是貼近的。但是我們不考慮這些。在這里，我們考慮使用換能前處理或換能后處理，或者兩者都涉及的圖像形成系統(tǒng)。只使用換能前處理的系統(tǒng)是傳統(tǒng)的成像儀器，它依靠光學(xué)元件來改變?nèi)肷洳ㄇ啊＿@種變化試圖解釋衍射的影響，并恢復(fù)物平面的空間結(jié)構(gòu)信息。正如前述章節(jié)所討論的，這是歷史上最早的成像系統(tǒng)。第二類成像儀器沒有設(shè)計(jì)前端，但是仍然有后端檢測(cè)處理。這種系統(tǒng)最好的例子是雷達(dá)天線陣列，這些陣列 ...

maldi的衍射實(shí)驗(yàn)于1665年出版，Young在1801年證明了光的干涉，這些都支撐著光的波動(dòng)屬性。數(shù)學(xué)模型也驗(yàn)證了衍射和偏振，波動(dòng)理論在1865年Maxwell方程組的出現(xiàn)達(dá)到了高潮。光的波動(dòng)性占據(jù)統(tǒng)治地位，直到物理學(xué)家揭示了物質(zhì)的量子屬性，并推翻了波與粒子的爭(zhēng)論。這最終產(chǎn)生了量子力學(xué)的根本哈根解釋。在這個(gè)周期，光學(xué)科學(xué)發(fā)展成了光學(xué)工程。憑借對(duì)光學(xué)物理學(xué)的深入理解，光學(xué)界在1870年代獲得了成像方面的重大進(jìn)展。這些進(jìn)步是通過理論、應(yīng)用和材料的專業(yè)知識(shí)的協(xié)同實(shí)現(xiàn)的。具體實(shí)現(xiàn)人是Abbe、Zeiss和Schott。1873年，Abbe對(duì)圖像形成的波動(dòng)光學(xué)解釋確定了成像性能的極限，并允許一種不基 ...

密受限的光，衍射效應(yīng)變得更強(qiáng)。因此，光纖模式與數(shù)值孔徑之間沒有密切的關(guān)系。只是，高數(shù)值孔徑光纖往往具有較大發(fā)散角的出射光。然而，光束發(fā)散度也取決于纖芯直徑。例如，下圖顯示了光纖的模式半徑和模式發(fā)散如何取決于固定數(shù)值孔徑值的纖芯半徑。模式發(fā)散遠(yuǎn)低于數(shù)值孔徑。對(duì)于 0.1 的固定數(shù)值孔徑和 1000 nm 的波長(zhǎng)，階躍折射率光纖的基模的模式半徑和發(fā)散角作為纖芯半徑的函數(shù)。在下圖中可以看出，角強(qiáng)度分布在某種程度上超出了對(duì)應(yīng)于數(shù)值孔徑的值。 這表明純粹幾何考慮的角度限制不是波的嚴(yán)格限制。纖芯半徑為 3.5μm、數(shù)值孔徑均為 0.1 的光纖模式在 1000 nm 處的遠(yuǎn)場(chǎng)強(qiáng)度分布。 強(qiáng)度分布在某種程度上 ...

長(zhǎng)光有較高的衍射效率，而且布拉格光柵陷波濾光片為反射式濾光片，高衍射效率帶來高反射率；但需要同時(shí)滿足波長(zhǎng)和角度才能實(shí)現(xiàn)較為理想的衍射效率；一般應(yīng)用于低波數(shù)拉曼的BNF的衍射效率＞99.9%(或理解為OD＞3)，對(duì)于某一單色光的角度相關(guān)的半峰寬FWHM≈5mrad，波長(zhǎng)選擇選擇半峰寬FWHM＜5 cm-1。圖1: 反射式BNF的濾光示意圖圖2：BNF的衍射效率vs光入射角度②Braggrate Pass Filter, BPF（體布拉格光柵陷波濾光片）BPF只是作為BNF的另一種使用方法，常在拉曼測(cè)量系統(tǒng)中用于濾除入射激光的雜模，如圖3所示：透過BPF的光為不符合單色和準(zhǔn)直性條件的光。因?yàn)橥瑯邮? ...