單的策略:當相幹光進入混濁(turbid)介質時,它會(hui) 隨機散射並產(chan) 生散斑。在給定體(ti) 積的組織中,動態運動(例如,細胞運動或血流)發生在不同的空間位置。因此,該組織體(ti) 積內(nei) 的散射光場將以空間變化的方式與(yu) 這種動態相互作用。通過測量組織表麵散射光場的時域波動,可以估計去相關(guan) 事件的時空映射(spatiotemporal map)。當前不足:雖然DCS被廣泛用於(yu) 評估深達成人頭骨下方的有限組織區域的血流變化,但迄今為(wei) 止,對混濁介質下動態事件快速形成空間分辨圖像的工作仍然有限,這主要是有三個(ge) 難題阻礙了深層組織時域動力學成像:(1)由於(yu) 在必要的測量速率下可用光子數量有限,因此信噪比低;(2)從(cong) 散射體(ti) 表麵收集光的探 ...
DMD對入射相幹光進行振幅調製,L2和L3組成4f係統,SLM上的光場與(yu) DMD上的光場共軛,兩(liang) 個(ge) 偏振片用於(yu) 調節光強。SLM對入射光場進行相位調製。sCMOS用於(yu) 接收衍射傳(chuan) 播的光場,並利用自身的光電效應類比複數激活函數,將複數光場轉化為(wei) 強度值。(3)模型訓練。首先在計算機上利用基於(yu) 物理信息的前向模型,使用誤差反向傳(chuan) 播方法,損失函數使用zui後一層的輸出和ground truth之間的測量(均方根誤差或softmax交叉熵)來預訓練出一個(ge) 模型,即獲得SLM在每一層(指的是每一個(ge) DPU層)其相位調製的參數、DMD在每一層的顯示圖案以及sCMOS相機在光軸上的位置等。由於(yu) 光學係統存在的實際誤差,會(hui) 導致 ...
經證明了使用相幹光對矩陣向量乘法的奇異值矩陣分解實現。在這種情況下,在矽芯片上製造的MZI實現了逐元素乘法。這種設計代表了使用光的神經網絡z關(guan) 鍵構建模塊之一的真正並行實現,現代代工廠(foundry)可以輕鬆地批量製造這種類型的光子係統。這種設計的挑戰之一是 MZI 的數量隨著向量中元素數量N以N2增長,這是實現任意矩陣的必要結果。隨著光子電路尺寸的增加,損耗、噪聲和缺陷也成為(wei) 更大的問題。因此,構建足夠準確的模型以在計算機上對其進行訓練變得越來越困難。克服這一困難的方法包括設計對缺陷具有魯棒性的電路,自動“完善”電路,或在原位訓練光子神經形態電路等。作為(wei) 基於(yu) MZI的MAC的替代方案,Feldm ...
現水平和垂直相幹光束轉向在理論上是可行的。另一種高STP器件是相控陣光子集成電路(phased array photonic integrated circuit, PIC)。在這種方法中,納米光子相控陣是通過在光子晶片上記錄分支波導來構建的(見圖6)。這些波導將從(cong) 單個(ge) 源投射的光分布在二維網格上。每個(ge) 波導末端的相位可以通過電光或熱光相位調節器進行調節。通過終止每個(ge) 波導的光柵輸出耦合器從(cong) 晶片正交抽取光。類似於(yu) 相控陣雷達,光柵輸出耦合器也被稱為(wei) 光學天線。圖6、光子集成電路光學相控陣示意圖。單個(ge) 相幹激光源被引導到波導內(nei) ,光被多個(ge) 光柵耦合器(充當光天線)提取。可以使用相位調製器調整每個(ge) 天線的相位以創建 ...
型SLM)由相幹光源產(chan) 生的複值波場usrc(這個(ge) 源場可以是平麵波or球麵波or高斯光束)入射到相位型SLM上,源場的相位以每SLM像素的方式延遲相位ϕ,場繼續在自由空間或穿過某些光學元件傳(chuan) 播到目標平麵。用戶或探測器可以在目標平麵觀察到場的強度。由SLM傳(chuan) 輸到目標平麵的數學模型可以表示為(wei) :ϕ就是需要求解值,可以用常用的相位複原法(如GS,Fienup法等)求解,也可以看作為(wei) 一個(ge) 優(you) 化問題求解:s是一個(ge) 固定的或學習(xi) 的scale factor。相位複原是找到一個(ge) 相位函數ϕ,而(2)是一個(ge) 非凸優(you) 化問題,具有無窮解,CGH可以選擇無窮解中的任何一個(ge) ,因為(wei) 它們(men) 都可以在目標平麵上產(chan) 生相同的強度。作者發現求解( ...
,SLM)和相幹光源,合成三維強度分布。盡管全息的基本原理已經在70多年前就已經被提了出來,但是高質量的全息圖獲取在21世紀初才實現。使用SLM生成高質量的數字全息圖的主要挑戰在於(yu) 計算生成全息(computer generated holography,CGH)的算法。傳(chuan) 統的CGH算法依賴於(yu) 不足以準確描述近眼顯示物理光學的波傳(chuan) 播模型,因此嚴(yan) 重限製了能夠獲得的圖像質量。直到最近(2018年開始),基於(yu) 機器學習(xi) 的全息波傳(chuan) 播模型提出,能夠相對的改善圖像質量。這些工作主要分為(wei) 三類:第一類,將從(cong) SLM到目標圖像的前向傳(chuan) 播通過網絡參數化,學習(xi) 光學像差、物理光學和傳(chuan) 輸模型之間的差異,從(cong) 而使得傳(chuan) 播模型更準確, ...
全息顯示使用相幹光源產(chan) 生的散斑使得全息還不能成為(wei) 一個(ge) 替代傳(chuan) 統顯示技術的成熟方案。散斑是由相幹光的相長幹涉和相消幹涉產(chan) 生的,其不僅(jin) 降低圖像質量,對zui終用戶也是一個(ge) 潛在的安全隱患。散斑的緩解通常使用時間或空間的多路複用(multiplexing)來疊加獨立的散斑模式。這些多路複用方法包括使用機械振動、快速掃描微鏡、可變形鏡以及對具有不同相位延遲的不同散斑圖案進行光學平均等。然而,幾乎所有的多路複用方法要麽(me) 需要機械移動部件,要麽(me) 需要複雜的光學係統,或兩(liang) 者都需要。使用部分相幹光源(如LED)是一種更好的方法,因為(wei) 它不需要對硬件係統做修改。LED的空間和時間不相幹性直接減少了觀察到的散斑,這是由於(yu) 在 ...
解析:(1)相幹光源經過波長尺度上是粗糙的物體(ti) 或被它反射時,散斑就會(hui) 扮演一個(ge) 重要的角色,即產(chan) 生一個(ge) 對比度高的顆粒狀圖樣。在相幹光源照射生物組織時,由於(yu) 生物組織微觀尺度上凹凸不平引起後向散射回的光互相發生幹涉而形成散斑圖像。當照射的樣品是動態的時候,散斑模式就會(hui) 發生變化。(2)如圖1,連續采集到的兩(liang) 幀散斑圖像,每幀圖像劃分成小的探測窗口I1(x,y)和I2(x,y),計算這兩(liang) 個(ge) 探測窗口的互相關(guan) ,獲得單次操作的相關(guan) 圖。(3)為(wei) 了提高信噪比,操作n次(文中選用n=4),求取平均相關(guan) 圖。(4)從(cong) 平均相關(guan) 圖找到峰值位置,計算出在采集時間間隔內(nei) 的粒子位移,從(cong) 而計算出視場內(nei) 的速度圖。(5)以一個(ge) 像素為(wei) 步長移 ...
量。P是表示相幹光學響應的矩陣,即P的每一列包含了對物空間中不同位置的點物的空間響應。因此,方程(16)和(17)的矩陣乘法實現了物和係統響應的卷積操作。如果係統是線性和平移不變的,P的列是彼此的平移表示,其中平移由列號決(jue) 定。如果光學響應大小有限,采樣時將有Np個(ge) 非零元素,P的大小是(NxNy + Np - 1 ) X (NxNy),檢測到的圖像大小為(wei) (NxNy + Np - 1 ) X 1。探測器產(chan) 生的輻照度測量M包含了采樣、數字化、光子轉化為(wei) 電子時的各種噪聲。如果我們(men) 將這些噪聲合並成一個(ge) 噪聲項,圖像測量是其中n表示由探測時引入係統的噪聲。M進一步的被運算符處理得到信息I':nT是後 ...
以理解為(wei) 兩(liang) 個(ge) 相幹光脈衝(chong) 序列,它們(men) 的重複頻率有輕微的偏移。自問世以來,雙光梳光源及其国产成人在线观看免费网站一直一個(ge) 重要研究課題[5]。雙光梳光源與(yu) 早期用於(yu) 泵浦探測測量的激光係統有許多相似之處。特別是,利用兩(liang) 種不同重複頻率對超快現象進行采樣的想法,早在20世紀80年代就已經通過等效時間采樣概念的演示進行了探索[6,7]。在這種情況下,通過frep/的因子,超快動態過程在時域中被縮小到更慢的等效時間。這裏frep是采樣頻率,是采樣頻率與(yu) 激發重頻的差值。這個(ge) 概念很快通過一對相互穩定的鎖模激光器實現,通常被稱為(wei) 異步光采樣(ASOPS)[8]。雙光梳方法和ASOPS激光係統的一個(ge) 顯著區別是兩(liang) 個(ge) 脈衝(chong) 序列鎖在一起的相位和定時的 ...
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