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  光通信 ・関連材料
 

UV curable polymers
  Thermal curable polymers
  Variable Optical Attenuators
  Optical Polymers
  Optical Polymer Thin Films
  Optical Polymer Chips
  Thermal tuning VOA
  Optical beam-forming network
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   

   

   

 
 

 

 


在沒有物體光源下,使用與記錄時相同的參考光源,以同樣角度射向底片的相同位置,重建原有物體光線。全像攝影技術特性,就是照射於物體的光線與參考光線必須是同調光,波長要必須相同而且穩定。

《全像術重建》全像攝影技術在資料儲存,把「資料轉換成發光的物體」,稱 SLMSpatial Light Modulator。它是黑白矩陣排列而成的光罩,白色的點光可以穿透,黑色的點則不能。透過編碼技術,把資料轉成一個個 SLM pattern,就可開始進行寫入。

《全像儲存SLM把雷射光線透過分光鏡,分成兩道光線,把 SLM 擺在其中一道光,再與另一道參考光進行干涉,把具有相位與強度的干涉條紋給「儲存」起來,可形成資料的「寫入動作」。

《全像儲存寫入》讀取資料時,使用相同參考光源,重現記錄時的 SLM 內容,投射到 CMOS Sensor 來讀取資料。

《全像儲存讀取》全像儲存特性是「快速」。只要 SLM 做得夠大,全像儲存讀取一批一批的資料,藍光技術為一個一個點讀取。容量部份全像記錄特性為「重複儲存」。全像術記錄資料的“底片”須有一定的厚度,但是並非每次記錄都會把那一區的記錄材料 “用完”,剩下的材料可以重複拿來記錄。

但是,不能直接換一個 SLM pattern,就把資料給重複記錄上去,這樣以後資料是會讀不出來。讀取過程,需要的是「相同角度的參考光」與打在「記錄當時的相同位置」。其中改變參考光的角度。在記錄下一個 SLM 產生的編碼資料時,把參考光入射角從 P1 換到P2。在讀取的時候,能夠用 P1 的角度讀取第一個 SLM pattern,用 P2 的角度讀取第二個 SLM pattern

《利用角度的改變進行重覆儲存》除了光路設計以外,最重要的條件還在雷射。全像儲存技術需要同調性很高(波長必須不隨著時間而改變,一般日光燈是非同調性光)的光源,像固態或氣體雷射。藍光半導體雷射同調性不夠,無法使用在全像儲存技術。


增強現實的全息波導穿戴式顯示器
使用波導光學
AR形式,需要微型顯示器,準直透鏡和框架將它們固定在一起,使微型顯示器通過波導到眼睛成像。微型顯示器要將實時成像源連接-如智能手機。微型顯示器在頭部指向前方,以波導的輸入全息耦合器的一側。準直透鏡在微型顯示器和波導之間。波導另一端被定位成使輸出耦合器直接在眼睛前方。與所有元素最佳對準微顯示器圖像應該在透明輸出耦合器和在一個眼可見舒適的焦點。使環境同時從微顯示器所接收的成像查看。最佳角度限制,微顯示器和透鏡組件耦合至波導橫向稍微偏離90度。偏移正常為3度上。


超快量子點發射器可能是新的通信/計算設備


空间光调制器是一类能将信息加载于一维或两维的光学数据场上,有效的利用光的固有速度、并行性和互连能力的器件。器件可在随时间变化的电驱动信号或其他信号的控制下,改变空间上光分布的振幅或强度、相位、偏振态以及波长,或把非相干光转化成相干光。这种性质,可作为实时光学信息处理、光计算等系统中构造单元或关键的器件。空间光调制器是实时光学信息处理,自适应光学和光计算等现代光学领域的器件。

空间光调制器一般按照读出光的读出方式不同,可以分为反射式和透射式;而按照输入控制信号的方式可分为光寻址(OA-SLM)和电寻址(EA-SLM) 。

光学信息处理系统处理光波荷载的信息。信息用光波的某一参数的空间分布来表征,例如强度、相位、偏振。用光波来荷载信息具有宽带、多束光可以在空间并行传播、大容量、高速度等特点。 在信息处理中,信号源(信源)和信号处理系统是两个独立的系统。 信源产生的信号,必须通过某种形式的接口器件,才能耦合到处理系统进行处理。 该接口器件是空间光调制器(SLM)。空间光调制器是一个二维器件,一个透过率(或反射率)受到写入信号控制的滤光片,写入信号把信息传递到SLM上相应位置、以改变SLM的透过率分布的过程,称为“寻址”(addressing)。

有两种寻址方式,对应于两类空间光调制器。 当写入信号是电信号时,采用电寻址的方法来控制SLM的复数透过率。 常用的电寻址的方式是通过SLM上两组正交的栅状电极,用逐行扫描的方法,把信号加到对应的单元上去。 电寻址又称为矩阵寻址,一对相邻的行电极和一对相邻的列电极之间的区域构成SLM的最小单元,又称像素(pixel),它给出SLM的分辨率极限。

空间光调制器是近代光信息处理系统中的器件,可用作物函数的输入,也可作为空间滤波器件而存在。相位型的空间光调制器件由于它的高的光能利用率和高的衍射效率而广泛用在光电混合信息处理系统。


通用的薄膜光波導,在導波裝置為集成光學中使用的結構,不同折射率的二氧化矽材料的幾個層中的通常由。 在矽襯底的中間二氧化矽膜,被稱為緩衝層,生長。 引導層的折射率必須大於緩衝和包層的折射率高,使得光模可進行到引導層由全內反射。 不同的層分別特徵在於光吸收,厚度和折射率測量。 澆鑄樣品的光吸收帶不同的組合物中測定的分光光度計。 折射率可以測量與布魯斯特角技術,或用於引導樣品,用
m-line的技術。 在後一種情況下,人們也可以決定膜厚度; 否則直接厚度測量可以通過一個機械輪廓的裝置來執行。 光波導也可以圖案化,以實現集成光學器件。


Spatial Light Modulator,即SLM。是一种对光波的空间分布进行调制的器件。 空间光调制器是指在信号源信号(控制信号)控制下, 对光波的某种或某些特性(如相位、振幅或强度、频率、偏振态等)的一维或二维分布进行空间和时间的变换或调制,从而将信源信号所荷载的信息写进入射光波之中的器件。控制信号,可以是电信号,也可以是光信号。
空间光调制器含有许多独立单元, 它们在空间上排列成一维或二维阵列。每个单元都可以独立地接受光学信号或电学信号的控制, 利用各种物理效应(泡克尔斯效应、克尔效应、声光效应、磁光效应、半导体的自电光效应、光折变效应等) 改变自身的光学特性, 从而对照明在其上的光波进行调制。


SLM分类 : 一般按照读出光的读出方式不同, 可以分为反射型和透射型;按照输入控制信号的方式不同又可分为光寻址(OA - SLM ) 和电寻址( EA - SLM )。


液晶空间光调制器可对光束的相位、偏振态、振幅或强度进行一维或二维分布的实时空间调制。典型的液晶空间光调制器有硫化镉
( CdS) 向列型液晶光阀。
LC-SLM,用于光电导材料有Cd、α-Si、c-Si、GaAs、Bi12SiO20 等半导体。液晶材料采用扭曲向列型TN(Twisted Nematic)、铁电液晶FLC等。
硅基液晶
(Liquid Crystal on Silicon)简称(LCOS),是一种全新的数码成像技术。采用半导体CMOS集成电路芯片作为反射式LCD的基片,CMOS芯片上涂有薄薄的一层液晶硅,控制电路置于显示装置的后面,可以提高透光率,从而实现更大的光输出和更高的分辨率。LCOS技术最大的优点是分辨率高。


DMD与SLM差异 : DMD作为DLP芯片,由TI开发,原称作变形反射镜器件(Deformable mirror device),系一种极小的反射镜,这些微镜皆悬浮着并可向两侧倾斜10-12°左右,从而可构成启通和断开两种工作状态。为获得不同的亮度,微镜启通和断开的速率可以改变。
LC-SLM具高精度,高分辨率;一般DMD精度较低,衍射效率低,但帧率较高,可用于强度调制;DMD作为投影仪芯片,成本较低;
高分辨
Deformable Mirror在自适应光学中有广泛应用,如ASOM


以干涉方式曝光达到周期性排列的 (高分子/液晶) 结构,应用于光栅或一维光子晶体 (布拉格滤波器)
在一个含有高分子前驱物的液晶系统中,透过适当地紫外光 (或可见光)干涉,可以在液晶盒中产生周期性的 高分子/液晶/高分子/液晶 结构,其层厚可达
100 nm。
光从侧向入射时,这种结构便可作可调式光栅用途;从正向入射时,则可作为一维光子晶体使用 (由于是藉布拉格绕射原理,并有滤波效果,故又称为布拉格滤波器


反射型
LCOS 器件纯相位调制特性的研究


在全息技术中,复杂调制技术已被研究,空间光调制器
(SLM)主要应用于重构期望波的振幅或相位。特别是在傅立叶变换中,信号的相位比其振幅 ...


一種非常重要的電定址空間光調製器SLM( Spatial Light Modulator) 實驗中通過調整TFT- L CD 的起偏器或. 檢偏器的方向, 可以分別得到正像、邊緣暗突出像、負像 ...

發展具有良好光學性質且易於製作微細線路的材料,是平面光波導技術最重要的條件。現階段市場上製造光通訊元件的材料,可概分為無機材料與高分子材料兩類,無機材料安定但不容易依不同需求做調控改變,而且製程繁複;高分子材料可塑性佳,但材料光學性質的再現性與穩定性仍待改善。


利用與合成碳
奈米管類似的方式﹐合成直徑在
80-200nm 、具wurtzite晶體結構(為兩個面心(face-centered)結構的晶格在沿對角線方向﹐平移四分之一單位晶格﹐如砷化鎵)的CdS奈米線。根據計算﹐奈米線應可作為單模(single-mode)光波導來使用(類似於傳統光纖)。而要作為光波導﹐奈米線的兩端必須十分平滑。Lieber的研究小組﹐以液相超音波處理的方式﹐可以達到成功率50%、兩端平滑的奈米線。他們將雷射照射在如此製成的奈米線上﹐結果觀察到Febry-Perot共振腔的干涉條紋﹐證實了他們的假設﹕奈米線波導。除此之外﹐奈米線的發光強度﹐會隨著雷射的激發功率大小而有所變化﹐甚至可達到自發性激發的放大(amplified spontaneous emission) ﹐其頻譜也出現具雷射特徵的曲線。


光子晶體可用來侷域、控制、調變三次元空間的光子傳導,例如阻隔特定頻率光子的傳導;將限定頻率的光子定域化於特定面積;禁制激發態發光基團的自發光;充當特定方向無損耗的光波導,這些性質可應用於相干性發光二極體、無閥值半導體二極體雷射,及其他光學、光電及量子元件的性能提昇等。


Optical Amplifiers ( OAs )


OA是以laser的原理所發展的裝置,可分為semiconductor optical laser-type
amplifier (SOA)fiber-type amplifier (EDFA、PDFA),另外以非線性現象(Raman、Brillouin)發展的裝置。


OA通常需電流(SOA)UV(EDFA)來提升電洞pairs的能量,且在光纖接合處使用Antireflective(AR)材質以減少訊號損失。


PWBs with Optical Waveguides: Linking Photons with ...

Passive and Active Polymer Materials for Optical ...

Optical Waveguides Integrated with ...

Optical Interconnect System Integration for Ultra-Short-Reach ...


所謂雷射全像術是將雷射與高科技結合,所形成的藝術精品,原理類似一般照相將訊息記錄在特殊底片上,曝光採用單一波長雷射光,記錄的線條可達次微米,這樣精密的攝影過程又稱雷射攝影術。壓印式全像片乃結合雷射攝影術與影像轉換術產生出的商品,圖案的色彩富於變化且具有三度空間的虛擬立體效果,如今已廣泛應用在防偽包裝、防偽商標、禮品、飾品等。

全像片能儲存立體的影像,與一般的照片儲存的平面影像不一樣。
全像片觀察是以與拍攝時相同的參考光射到全像片上,藉光的繞射而重新形成一個與原物體幾乎完全相同的立體影像。

全像片和照片不一樣,不是以影像原來的形式儲存,僅儲存干涉條紋。因此需要特定的光線,也就是與拍攝時相同的參考光,由特定的角度照射成像,因此觀眾只有在某個範圍內,才能清楚地看到影像。

一般的立體電影是讓觀眾戴上左右偏振方向不同的眼鏡,使兩隻眼睛分別看到不同的影像,分別是具視差的平面影像中的一組,產生立體的感覺;因此在拿下眼鏡觀看時會發現其實看到的畫面是兩個疊在一起而模糊的影像。而全像片形成的影像本身就是立體的,可以直接看到。

全像片可以儲存大量的資訊,而且可以分多次單獨、不互相干擾的情況下呈現。

Holo在希臘文中意思為「全部」,gram是「圖樣」或「影像」的意思;Hologram 即是完全的影像,亦就是影像中包含有振幅與相位的訊息,在本論文中稱之為全像片;Holography代表全像技術的統稱,稱之為全像術。

由於世界是立體的,藉由眼睛與物體相對位置的改變,可以看到物體不同的面貌,這就是我們的立體經驗。在坊間有多種所謂的立體照片,這些立體照片記載了兩個些微差異的影像,再利用不同的濾光片,讓左右眼睛分別看到不同的影像,如同眼睛看到實物時兩眼視差造成的立體感覺。換言之,前述的立體照片是以人造加工的視差來呈現立體影像。

全像片與上述立體照片完全不同,全像片所紀錄和重建的訊息,與真實的物體並沒有太大的差距。換句話說,全像片是真正地把物體的訊息給重建出來。

全像術整體的發展方向,已由傳統靜態型式的全像片,發展至今日具有動態性(dynamic)即時性(real-time)和體積性(volume)的全像。應用的範圍也由簡單的影像重建展示(display),發展至全像光學元件(holographic optical element)的製作和電腦全像術(computer-generated holography)等;近十年來更由於光折變晶體的廣於研究,使全像術積極地應用於即時動態光學資訊處理,包括相位共軛光學(optical phase conjugation)光學計算(optical computing)光學神經網路(optical neural network)光學聯想(optical interconnection)光學相位編碼加密(optical phase encode encryption)及全像光學儲存(holographic optical storage)

拉曼光谱是振动光谱的一个形式,很像红外IR光谱。然而,尽管红外波段产生于分子的偶极矩的变化,由于光与分子的相互作用,拉曼频带起因于在一个变化分子由于同一相互作用的极化,这意味着这些观察带(对应于特定能量转换)从特定的分子的振动产生的。当这些跃迁的能量被绘制成一个频谱,它可以被用来识别该分子因为它提供了该分子的分子指纹被观察。一些允许在拉曼该振动被禁止在红外光谱,而其它的振动可通过两种技术可以观察到,尽管在显著不同的强度,因此这些技术可以被认为是互补的

 

   

 

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