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基于压缩感知Gerchberg-Saxton算法的3D光刺激计算机全息图快速计算
摘要： 利用空间光调制器投射计算机生成全息图是三维空间内多目标光遗传学刺激的常用策略。当需要对三维空间中稀疏分布的多个靶点进行调控时，通常要求生成点云，将激发光聚焦于样本内多个衍射极限位置。此类全息图的计算最常采用高速低精度的随机叠加算法或低速高精度的Gerchberg-Saxton算法。本文提出一种改进型Gerchberg-Saxton算法，该算法基于压缩感知原理仅对数据子集进行迭代运算，在保持高质量输出的同时显著提升速度。算法提供高效版与高均匀性版两种变体。所有实现源代码均以补充材料及开源软件形式提供。通过计算测试对比现有算法，并在定制化活体双光子光遗传学实验装置上验证，结果表明：该方法在保持Gerchberg-Saxton算法高性能且全息图质量损失极小的前提下，计算速度可接近随机叠加算法。
关键词： 光遗传学、空间光调制器、计算机生成全息图
更新于2025-09-23 15:23:52
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[IEEE IGARSS 2018 - 2018年IEEE国际地球科学与遥感研讨会 - 瓦伦西亚（2018.7.22-2018.7.27）] IGARSS 2018 - 2018年IEEE国际地球科学与遥感研讨会 - 具备全分辨率成像能力的光电子高分辨率SAR处理技术
摘要： 合成孔径雷达（SAR）分辨率的提升拓展了其应用范围，但给SAR数据处理带来了巨大负担，实时处理成为一大难题。由于光电子技术具有超高速处理能力，已被用于SAR实时处理领域。本文提出一种新型实时光电子高分辨率SAR处理器，具备全分辨率成像能力。受限于空间光调制器（SLM）的数据规模，SAR原始数据无法一次性全部编码至光束上。为此，本系统方案引入子孔径架构：通过多个光学子孔径处理?？椴⑿薪蠸AR数据的光学处理，最终合成为全分辨率SAR图像。该?？橛啥喔鯯LM和透镜构成，是本文创新提出的实施方案。所提系统适用于大规模SAR数据处理，且通过增加相同的光学子孔径处理?？榧纯汕崴衫┱故莨婺?。实验采用机载SAR实测数据并给出了高分辨率图像，通过分析有无子孔径划分情况下聚焦结果的峰值旁瓣比（PSLR），验证了所提算法能获得令人满意的成像质量。
关键词： 高分辨率、合成孔径雷达、空间光调制器、子孔径、全分辨率成像、光电处理
更新于2025-09-23 15:22:29
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基于数字微镜器件（DMD）的二进制检测压缩拉曼光谱技术最新研究趋势
摘要： 高维高光谱数据的采集通常是高光谱拉曼成像过程中最耗时的步骤。采用传统阵列式拉曼光谱技术获取化学图像可能需要数小时甚至数天。为提高拉曼数据采集速度，近期已有多种压缩检测（CD）策略被证实可行——这些策略能同步感知并压缩光谱信号。与传统高光谱成像（需先测量完整光谱再进行后处理和成像）不同，压缩检测通过在仅包含目标信息的低维空间中进行测量来提升数据采集速度，从而实现实时成像。单通道探测器的使用为压缩检测策略带来关键优势：利用光学滤波函数获取组分强度?；谎灾?，这些滤波函数实质上是样品中组分特征波长组合的优化模式，每个滤波器透射的强度直接反映了相应得分值。本质上，压缩高光谱图像由"得分"像素（而非"光谱"像素）构成。本文综述了基于数字微镜器件（DMD）的二进制检测策略在压缩拉曼检测设计及性能验证方面的最新进展。
关键词： 化学计量学、多元数据分析、数字光处理器（DLP）、数字微镜器件（DMD）、最优二值滤波器、空间光调制器（SLM）、拉曼光谱、化学成像、压缩检测
更新于2025-09-23 15:22:29
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SLM在剪切散斑干涉检测系统中的应用
摘要： 该论文介绍了一种采用空间光调制器（SLM）的新型剪切散斑干涉系统。该系统能精确自动地控制剪切量与方向并引入相移，使剪切散斑检测更简便实用。剪切散斑技术以其快速、全场测量和高灵敏度的优势，在无损检测和应变测量领域广为人知。传统方法通过机械调节反射镜控制剪切量，这种机械调节方式速度慢、操作不便，且不适用于现场无损检测实践。在应用相移技术时，常用的压电陶瓷换能器（PZT）因非线性特性易产生随机误差。本文提出的新型剪切散斑检测系统利用空间光调制器，通过双折射效应和扭曲向列效应控制液晶，能精确自动地改变光相位与剪切量，从而消除相移方法中的非线性随机误差。此外，该系统还提升了检测效率。文中阐述了SLM剪切散斑的基本原理，并通过理论与实验验证了该光学构型的性能。
关键词： 无损检测、空间光调制器、剪切散斑干涉术、相位序列
更新于2025-09-23 15:22:29
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基于空间光调制器和涡旋探针的相移干涉高分辨率折射率测量技术
摘要： 我们提出了一种基于空间光调制器（SLM）的相移干涉测量技术（PSI），利用光学涡旋来检测液体的折射率（RI）。涡旋相位会随介质引入的相移而旋转，其旋转角度可量化样品的折射率。我们设计了一种改进的SLM干涉仪以获得可靠结果。通过测量干涉和相位波动，实验验证了该SLM系统的稳定性。结果表明该系统能保持微小波动。结合SLM干涉仪的涡旋探针PSI技术不仅能检测极微小的浓度变化，还能以约10??折射率单位的高分辨率精确测量折射率。
关键词： 折射率传感、空间光调制器、光学涡旋、干涉测量法
更新于2025-09-23 15:22:29
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利用空间光调制飞秒激光制备油水分离铜滤网
摘要： 具有油水分离性能的表面在含油废水净化应用中受到越来越多的关注。许多研究者已开展大量相关工作。然而，快速制造具有特殊润湿性的滤膜仍存在诸多困难。本文提出一种采用飞秒激光结合空间光调制器高效灵活制备微孔阵列的方法。经激光处理的铜片表面因微结构呈现疏水性和超亲油性，同时表面的微通孔阵列可使油穿透而阻隔水渗透。该制造工艺不仅效率极高（采用10×10聚焦阵列进行烧蚀），且无需化学方法，所制滤膜具有长期稳定的疏水超亲油性能。
关键词： 超亲油性、油水分离、疏水性、空间光调制器、飞秒激光
更新于2025-09-23 15:21:01
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具有2π调制的透射式柔性电光液晶光学相位调制器
摘要： 本文展示了利用短螺距手征向列相液晶器件中的挠曲电光效应，在透射构型下实现模拟相位调制。我们研究了两种不同模式，两者均能在1kHz开关频率下产生完整的2π相位调制。第一种构型由半波片与两个处于同相电场作用下的挠曲电光液晶器件组成；第二种构型则通过移除半波片并使两个器件承受反相极性电场，同样实现了相似的相位调制响应。这两种构型对开发下一代液晶空间光调制器具有重要前景，尤其在反射式结构难以实施或不切实际的情况下。
关键词： 空间光调制器、挠曲电光效应、液晶、相位调制、透射式结构
更新于2025-09-23 15:21:01
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具有矩形单元超晶格的梯度光子超晶体的全息制备与光学特性
摘要： 最近开发的梯度光子超晶格分别与太阳能电池和有机发光器件集成时，显示出增强的光吸收和光提取效率。本文中，我们展示了具有矩形单元超胞的梯度光子超晶格的全息制备?；诳占涔獾髦破鞯闹鹣袼叵辔还こ潭匀肷浼す馐写?，为干涉光刻提供了高分辨率的相位图案。这还为具有不同矩形单元超胞长宽比的梯度光子超晶格提供了灵活的设计方案。针对阴极采用梯度光子超晶格进行图案化的有机发光器件，我们模拟了其光提取效率。在干涉光刻过程中，不同的曝光阈值下均保持了较高的提取效率。在特定曝光阈值下观察到了预期的偏振效应。在玻璃基底中，提取效率高达75%。
关键词： 空间光调制器、全息光刻、有机发光器件、光子晶体、梯度光子超晶格、提取效率
更新于2025-09-23 15:21:01
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一种具有空间光调制器的远程激光聚焦系统
摘要： 本文设计了一种基于空间光调制器（SLM）的远程激光聚焦系统（RLFS）。该系统中，SLM作为主动光学元件对激光束波前进行调制，从而改变光束传输特性。理论分析表明，反射式SLM能够补偿不同工作距离下的残余像差，在不损失能量汇聚的前提下实现目标精准聚焦?；诠庋杓迫砑ü抡嬗呕烁孟低车募负尾问?。最终开展了实验验证与误差分析，结果表明：所提出的RLFS-SLM相比传统机械式RLFS具有更强的稳定性与能量汇聚控制能力，为高能激光应用提供了理想工具。
关键词： 远程激光聚焦（RLF）、波前调制、空间光调制器（SLM）、机械聚焦
更新于2025-09-23 15:19:57
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一种通过厄米-高斯模式像散变换实现按需涡旋光束的V型折叠数字激光器 <sup>*</sup>
摘要： 采用空间光调制器（SLM）进行腔内损耗整形的多重V型折叠数字激光器，可生成模式阶数按需调控的厄米-高斯模式。通过π/2像散模式转换器，获得具有 -11（~）至12（~）可调节范围的轨道角动量（OAM）涡旋光束。通过改变加载在SLM上的相位图实现厄米-高斯模式阶数——即涡旋光束OAM的数字切换，且无需对谐振腔进行任何机械调整。该研究在各类OAM可调谐涡旋光束领域具有重要应用价值。
关键词： 空间光调制器、涡旋光束、轨道角动量、厄米-高斯模式、数字激光器
更新于2025-09-23 15:19:57