(3.238.173.209) 您好!臺灣時間:2021/05/16 21:23
字體大小: 字級放大   字級縮小   預設字形  
回查詢結果

詳目顯示:::

: 
twitterline
研究生:張耿維
研究生(外文):Geng-Wei Chang
論文名稱:純相位繞射光學元件的設計並以液晶空間光調制器實現之
指導教授:游漢輝
指導教授(外文):Hon-Fai Yau
學位類別:碩士
校院名稱:國立中央大學
系所名稱:光電科學研究所
學門:工程學門
學類:電資工程學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2005
畢業學年度:93
語文別:中文
論文頁數:58
中文關鍵詞:液晶空間光調制器純相位繞射光學元件
外文關鍵詞:LC-SLMphase-only DOE
相關次數:
  • 被引用被引用:10
  • 點閱點閱:568
  • 評分評分:
  • 下載下載:76
  • 收藏至我的研究室書目清單書目收藏:0
摘要
在本論文中,我們首先以純相位為限制條件的情況下用交替傅立業演算法(IFTA)來進行純相位繞射元件的設計。運算的結果為一個矩陣,然後我們把這個矩陣輸入液晶空間光調制器(LC-SLM)中,利用它來重建出原始的影像。由於要使用LC-SLM去達成這件事,所以我們藉由干涉的方式來觀察經LC-SLM反射後的反射光的強度及相位變化的特性,找出了使LC-SLM工作於近似純相位調制區域所需的條件。找出這些條件之後,我們進一步分析干涉條紋的位移量來定量的得出當LC-SLM工作於近似純相位調制區域時對入射光的相位調制量,並以直接量測反射光強的方式得到振幅調制量。為了因應LC-SLM對振幅也產生調制作用的特性,我們將先前所測得的LC-SLM對入射光的振幅調制特性加入原有的IFTA流程中做修正,然後配合量測所得的LC-SLM對入射光的相位調制量來做相位分階的動作,結果證明加入相位和振幅耦合特性的考量後的IFTA可獲得較原本純相位假設條件下的IFTA更好的結果。最後,我們以此修正後的IFTA進行模擬得到所需的最佳相位值後,進一步以此相位值為基準利用LC-SLM實際進行光學重建的動作,成功的重建出期望的圖形。
目錄
摘要.....................................................Ⅰ
致謝.....................................................Ⅱ
目錄.....................................................Ⅲ
圖索引...................................................Ⅴ
表索引...................................................Ⅷ
第一章 緒論
1.1 研究背景.............................................1
1.2 研究動機.............................................1
1.3 論文內容安排.........................................2
第二章 純相位繞射光學元件的設計
2.1 純相位繞射光學元件
2.1.1 簡介.........................................3
2.1.2 疊代式傅立葉演算法(IFTA) ...............................4
2.1.3 二階光學(Binary Optics).............................. 6
2.2 量化誤差對成像品質的影響..................................7
2.3 相對繞射效率和均方根誤差..................................9
2.4 純相位繞射光學元件的模擬結果.....................................11
第三章 液晶空間光調制器
3.1 空間光調制器( Spatial Light Modulator , SLM) ...............18
3.2 扭轉向列型液晶SLM的相位及振幅特性
3.2.1 原理..........................................................19
3.2.2 近似純相位(phase-mostly)調制特性.....................24
3.3 尋找近似純相位調制區域的實驗架構及方法.................25
3.4 操作曲線的量測與分析方法.............................................29
第四章 以液晶空間光調制器進行光學影像重建
4.1 近似純相位繞射光學元件
4.1.1 以模擬方式說明振幅調制特性及相位調制量不足對重建影像的影響..................................................37
4.1.2 加入對LC-SLM振幅耦合特性考量的IFTA..........47
4.2 以液晶空間光調制器進行光學影像重建
4.2.1 光學影像重建的流程及實驗架構..........................49
4.2.2 光學影像重建的實驗結果......................................51
第五章 結論與未來展望........................................................54
參考資料.....................................................................57
參考資料
[1] L. B. Lesem, P. M. Hirsch and J. A. Jordan, Jr., “The Kinoform, A New Wavefeont Recostruction Device,” IBM J. Res. Develop. 13, 150 (1969).
[2] F. Wyrowski and 0. Bryngdahl, “Iterative Fourier-transform algorithm applied to computer holography, ” J. Opt. Soc. Am. A 5, 1058-1065 (1988).
[3] J. R. Fienup, “Iterative method applied to image reconstruction and to computer-generated holograms,” Opt. Eng. 19,297–305 (1980).
[4] I. Moreno, J. Campos, C. Gorecki, and M. J. Yzuel, “Effects of
amplitude and phase mismatching errors in the generation of a kinoform for pattern recognition,” Jpn. J. Appl. Phys. 34,6423–6432 (1995).
[5] Ignacio Moreno, Claudio Iemmi, Andre´ s Ma´ rquez, Juan Campos, and Marı´a J. Yzuel, “Modulation light efficiency of diffractive lenses
displayed in a restricted phase-mostly modulation display,” Appl. Opt. 43,6278-6284 (2004).
[6] J. W. Goodman and A. M. Silvestri, “Some effect of Fourier domain
phase quantization,” IBM J. Res. Dev. 14, 478–484 (1970).
[7] 林政宏,吳晉陽,謝美莉,”相位式電腦全像片於製作動態影像之應用”,OPT論文(2004).
[8] K. Lu and B. E. A. Saleh, “Theory and design of the liquid crystal TV as an optical spatial light modulator,” Opt. Eng. 29,240–245 (1990).

[9] P.G.de Gennes,The Physics of Liquid Crystals,Chap. 3.
[10] L.G. Neto, D. Roberge, and Y. Sheng, “Full-range,continous,complex modulation by the use of two coupled-mode liquid-crystal televisions,”Appl. Opt. 35,4567-4576 (1996).
[11] N. Konforti, E. Marom, and S. T. Wu, “Phase-only modulation with twisted liquid-crystal spatial light modulators,” Opt. Lett. 13, 251–253 (1988).
[12] A. Yariv and P. Yeh, Optical Waves in Crystals (Wiley, New York, 1984), Chap. 5.
[13] R. D. Juday, “Optimal realizable filters and the minimum Euclidean distance principle,” Appl. Opt. 32, 5100–5111 (1993).
[14] L. Gonc¸alves, D. Roberge, and Y. Sheng, “Programmable optical
phase-mostly holograms with coupled-mode modulation
liquid-crystal television,” Appl. Opt. 34, 1944–1950 (1995).
[15] Laurent Bigue´ and Pierre Ambs, “Optimal multicriteria approach to the iterative Fourier transform algorithm,” Appl. Opt. 40, 5886–5893 (2001).
[16] J. L. McClain, P. S. Erbach, and D. A. Gregory, “Spatial light
modulator phase depth determination from optical diffraction
information,” Opt. Eng. 35, 951–954 (1996).
QRCODE
 
 
 
 
 
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                               
第一頁 上一頁 下一頁 最後一頁 top