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本文提出了一种利用空间光调制器(SLM)辅助1064nm纳秒激光器制备不同厚度铬(Cr)薄膜上的不同杂化周期结构的有效技术。对于1000nm的Cr薄膜,通过将SLM生成的周期调制光栅(MG)与激光诱导的周期表面结构(LIPSS)相结合,可以制备出规则的双尺度MG-LIPSS,其形态特征受激光通量、有效脉冲数和MG周期控制。由于MG和LIPSS的衍射效应,MG-LIPSS图案表面表现出生动的各向异性
激光加工技术已经渗透到科学研究和工业生产的各个领域中,特别是超快激光加工由于其超短脉冲、极高峰值功率、冷加工等特性已大幅提升了加工质量并拓宽了加工领域。当前超快激光加工已成为精密加工中最为重要的部分,被广泛应用到微孔加工、超表面结构制造、微流体、量子点及电子制造等领域。
超快激光加工技术推动了激光制造从传统的宏加工向超精密加工发展。尽管凭借着强大优势,超快激光加工技术成为3C电子等领域中的新宠,但单焦点的超快激光直写加工技术仍然存在加工区域小、效率低的问题,不能同时满足大幅面和高精度加工需求。

空间光调制器(SLM)是近代光信息处理系统中的器件,它可以对光束进行调整,并将信息加载于一维或者二维的光学数据场上,能有效的利用光的固有速度、并行性和互连能力,达到光波调制的目的,因此空间光调制器被广泛应用于诸多光学领域。
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普通的单焦波带片只有一级焦点,并且在一级衍射区内没有带有许多次焦点的主焦点或者带有许多次焦点的等强双主焦点,因此在一级衍射区内只有一个焦点。
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涡旋现象在生活中时有见到,例如排水时出现的浴缸涡、轮船行进中脱离的尾涡、龙卷风、台风以及海洋环流等都是涡旋。涡旋光(携带轨道角动量,OAM)最初主要被发现和应用是在光学领域,即产生涡旋光子和涡旋光束。1989年,Coullet等人首次提出了涡旋光束的概念。1922年,L.Allen等人理论证实了涡旋光束中存在OAM,将这一领域推向了世界最前沿。
螺旋叉形片在焦平面产生两个离轴光涡旋。但是,螺旋叉形片不能产生轴向涡旋,也不能在离焦面上产生涡旋。XX大学提出的修正的分形螺旋叉形片能在焦平面产生两个离轴涡旋并产生一个轴向涡旋,低强度离轴涡旋的强度与轴向涡旋的强度相等。
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在光纤通信系统中用物理信号控制或改变光载波的振幅、频率、相位、偏振等特性参数的过程就叫做光调制。
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随着三维显示技术的发展,三维显示技术的研究日新月异,人们希望获得更为真实的视觉体验。全息显示作为真三维显示技术,能够提供人眼感知三维物体所需的全部深度信息,给人以舒适、真实的三维立体视觉感。全息技术在军事、医疗、商业以及其他领域有着广泛的应用。
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数字全息术因其能够从单一视点对3D场景进行成像而备受关注。与直接成像相比,数字全息是一种间接的多步骤成像过程,包括光学记录全息图和数值计算重建,为包括深度学习在内的计算成像方法提供了广泛的应用场景。近年来,非相干数字全息术因其成像分辨率高,无散斑噪声和边缘效应,低成本等优点而备受关注。目前,非相干全息术已被应用于孔径成像、超分辨成像、大景深成像和晶格光片显微成像。
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本实验基于共孔径数字配相法,以空间光调制器作为光载波的相位调控单元,对空间光进行相位调制,经过调制后的光载波被光电探测器接收解调成电信号,由矢量网络分析仪读出其相位,带入matlab软件中,最终得到生成的波束。
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本文通过开发一种多级卷积光神经网络(ONN),该网络集成了多个以光速运行的并行核,展示了在无光学记忆效应的散射层中进行图像重建的能力。基于傅里叶光学、并行、一步卷积ONN训练,直接提取特征,实现了无记忆图像重建,视场扩大了高达271倍。该设备可动态重新配置,用于超快多任务图像重建,计算能力达到每秒1.57peta操作(POPS),成功建立了一个超快速且高效的图形处理光学机器学习平台。
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液晶空间光调制器主要由液晶光阀、驱动板、控制软件组成。其工作原理主要利用液晶的光电效应,在驱动信号的控制下,改变加载到盒内液晶分子上的电压,液晶分子发生偏转,双折射率改变,从而改变读出光在空间分布的振幅、相位或偏振态。液晶空间光调制器可以通过软件编程实现不同的调制模式,这种可编程性使得其可以在不同的应用场景中灵活使用,适应不同的光学需求。由于液晶空间光调制器的灵活性、高维调控能力和高精度测量等优势
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随着神经网络的发展,光学神经网络(ONN)的研究受到广泛关注。研究人员从衍射光学、散射光、光干涉以及光学傅里叶变换等基础理论出发,利用各种光学设备及材料成功实现了神经网络的光学线性运算,并通过引入光学晶体、光电器件、空间光调制器等实现光学非线性激活功能,进一步优化ONN的预测及推理能力,极大地促进了光学神经网络的发展。基于空间光调制器的灵活可编程特性,为光路的优化及实验实现提供了较大的助力。
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基于衍射光学元件(DOE)的快照高光谱成像技术在深度光学领域的最新进展中备受关注。尽管其空间和光谱分辨率取得了显著进步,但受限于当前光刻技术,制造的衍射光学元件难以实现理想设计的高阶衍射图案与全谱段高衍射效率,从而影响了某些波段的编码成像效果和重建精度。在此,本文提出了一种新的无透镜高效快照高光谱成像(LESHI)系统,该系统利用硅基液晶空间光调制器(LCoS-SLM)替代传统衍射光学元件,实现了
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