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一种基于傅里叶编解码的全息波前整形系统和方法技术方案

技术编号:43163022 阅读:20 留言:0更新日期:2024-11-01 19:55
本发明专利技术公开了一种基于傅里叶编解码的全息波前整形系统和方法。在编码过程中,本发明专利技术通过将各个波前与不同空间频率的光栅对应,实现多个波前的频域复用;在解码过程中,本发明专利技术通过扫描装置产生的倾斜相位,在傅里叶平面上偏转编码波前产生的聚焦光斑,并通过焦面的针孔解码出位于光轴处的编码波前。本发明专利技术通过结合扫描装置响应速度快和空间光调制器调制维度高的特点,实现了复杂波前的快速切换,大大提升了波前整形的速度。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及波前整形领域的一种波前整形系统和方法,具体涉及了一种基于傅里叶编解码的全息波前整形系统和方法


技术介绍

1、波前整形方法在各个光学领域中有极为广泛的应用,其在提高光学系统性能、解决复杂成像问题以及增强激光加工精度等方面都有着巨大优势。波前整形采用先进的调制手段对光波的相位和振幅进行精确的操控,得到需要的光场分布。在超分辨成像中,波前整形方法通过产生的结构光和控制点扩散函数,能够有效地提高分辨率和成像质量。在散射介质成像中,波前整形方法能够实现在散射介质后的衍射受限聚焦;自适应光学系统中波前整形方法能被用于补偿大气湍流、生物样本引起的相位畸变,提升天文和显微系统的成像质量。

2、虽然波前整形方法应用广泛,但波前响应速度依然是制约技术发展的重要因素。传统的波前整形设备包括基于液晶的空间光调制器、基于物理形变的变形镜和基于微光机电系统的dmd等设备。这些波前整形设备的物理特性将波前响应时间限制在了khz级别,在一些需要更快地波前整形的应用中,传统的波前整形设备将不再适用。除了这些波前整形设备,还有基于等离子体相位调制的整形器件、基于微本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于傅里叶编解码的全息波前整形系统,其特征在于,包括波前编码组件和波前解码组件,所述波前编码组件用于对输入光束进行傅里叶编码后入射至波前解码组件中,所述波前解码组件用于对入射的编码后的光束进行傅里叶解码,获得整形的波前分布;其中,所述波前解码组件包括第二4f系统和针孔(6),所述针孔(6)位于第二4f系统的傅里叶平面处,编码后的光束仅允许位于光轴处的编码光斑通过针孔(6),其中第二4f系统用于对编码后的光束进行傅里叶变换和反变换,针孔(6)用于滤波。

2.根据权利要求1所述的一种基于傅里叶编解码的全息波前整形系统,其特征在于,所述波前编码组件包括空间光调制器(1)、第...

【技术特征摘要】

1.一种基于傅里叶编解码的全息波前整形系统,其特征在于,包括波前编码组件和波前解码组件,所述波前编码组件用于对输入光束进行傅里叶编码后入射至波前解码组件中,所述波前解码组件用于对入射的编码后的光束进行傅里叶解码,获得整形的波前分布;其中,所述波前解码组件包括第二4f系统和针孔(6),所述针孔(6)位于第二4f系统的傅里叶平面处,编码后的光束仅允许位于光轴处的编码光斑通过针孔(6),其中第二4f系统用于对编码后的光束进行傅里叶变换和反变换,针孔(6)用于滤波。

2.根据权利要求1所述的一种基于傅里叶编解码的全息波前整形系统,其特征在于,所述波前编码组件包括空间光调制器(1)、第一4f系统和扫描装置(4),空间光调制器(1)通过第一4f系统与扫描装置(4)共轭,其中,空间光调制器(1)用于产生傅里叶编码的复用波前,第一4f系统用于调节光束尺寸,使得空间光调制器(1)和扫描装置(4)共轭并使光束尺寸匹配,扫描装置(4)用于产生倾斜的相位,使得编码后的光束通过波前解码组件后,选择性的解码出特定波前。

3.根据权利要求2所述的一种基于傅里叶编解码的全息波前整形系统,其特征在于,所述输入光束依次经空间光调制器(1)、第一4f系统和扫描装置(4)后入射至波前解码组件中,或者输入光束依次经扫描装置(4)、第一4f系统和空间光调制器(1)后入射至波前解码组件中。<...

【专利技术属性】
技术研发人员:斯科潘家浩龚薇郑瑶
申请(专利权)人:浙江大学
类型:发明
国别省市:

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