Off-axis and inline electron holography: Experimental comparison

Electron holography is a very powerful technique for mapping static electric and magnetic potentials down to atomic resolution. While electron holography is commonly considered synonymous with its off-axis variant in the high energy electron microscopy community, inline electron holography is widely applied in low-energy electron microscopy, where the realization of the off-axis setup is still an experimental challenge. This paper demonstrates that both inline and off-axis holography may be used to recover amplitude and phase shift of the very same object, in our example latex spheres of 90 and 200 nm in diameter, producing very similar results, provided the object does not charge under the electron beam.     

Photopolymerizable glass with high refractive index species: Optical performance and emerging implementations

The properties of a photopolymerizable glass modified with high refractive index species incorporated at molecular level, including a wide range of spatial frequencies and the recording kinetics, are analyzed. Implementation of emerging applications is proposed. The article is published in the original.     

干燥对不同明胶的DCG全息图衍射效率影响的研究

通过自由干燥脱附除水法对几种不同明胶的ＤＣＧ全息图进行了干燥实验，结果发现干燥大幅度地增加了ＤＣＧ全息图的衍射效率。对衍射效率本来就较高的活性胶和改性胶的ＤＣＧ全息图来说，干燥后使其大多数的衍射效率都在８５％以上，有的甚至接近理想值１００％。但一般来说，在相同曝光量下，惰性胶的比活性胶的增加更多；对于同一明胶来说，一般是曝光量不足和曝光量过度的低衍射效率片比曝光量适度的高衍射效率片增加更多     

Contouring of Diffused Objects by Using Lensless Fourier Transform Digital Holography and Dual‐Index Immersion Method

Abstract: A simple method for contouring of diffused objects by using lensless Fourier transform digital holography and dual‐index immersion method is presented. It is noticed that to get more accurate results speckle noise should be eliminated/reduced from the reconstructed phase map from digital holograms. Speckle noise is handled by 5 × 5 median filtering. Depth contour interval up to a maximum of 0.12 mm could be achieved without making the interference phase fringes overcrowded.     

基于显微数字全息的生物薄膜折射率的测量

提出了一种基于显微数字全息相位重构图像的生物薄膜折射率的简便测量方法。利用角谱法对生物薄膜的显微数字全息图像进行重构,得到其复振幅分布,从中获得激光通过生物薄膜后的相位变化与薄膜厚度、薄膜中液体的折射率及薄膜折射率间的定量关系。通过等厚干涉和阿贝折射仪测得膜的厚度与液体的折射率,再从定量的相位变化中获得生物薄膜的折射率。以洋葱内表皮细胞层折射率的测量为例,进行了相应的实验验证,得到了波长为632.8nm下的折射率。理论与实验均表明,该方法是有效和切实可行的。     

飞秒激光在生物学领域的应用

生物技术与激光技术在20世纪发展迅速。飞秒激光与其他长脉冲激光相比具有以下明显的特征:1)由于能量淀积时间短,在激光加工时,可以实现热效应可以忽略的超精细加工;2)聚焦时焦点附近的光子密度大,可以实现基于高度非线性过程的有空间选择的微观结构操控。因此,飞秒激光问世以来,其优越的特性引起了科学家,包括生物学家的普遍关注。本文综述了飞秒在现代生物学领域中的一些应用,包括基于多光子和二阶以及三阶光学非线性的生物三维成像、研究化学反应和生物学动力学过程、活细胞操纵以及生物材料的微处理和纳米尺度生物结构的切割等。     

全息术在现代光学中的应用

随着近几年对光学全息术的进一步探索和研究,发现其在人工神经网络、高密度存储、光镊、信息编码译码和光束扭曲打结等方面有着广泛的应用,本文对全息术的原理及在现代光学中的应用做了简要介绍。     

三维物体全视差全息体视图的快速计算

针对传统全息技术对三维数据源要求高、计算量大以及实现速度慢等问题,提出了一种三维物体全视差全息体视图的快速计算方法。该方法对全息面和再现面分别进行空间分割和频谱采样,通过迭代傅里叶变换算法计算多个基元全息图,叠加构成全息图单元。由摄像机获取三维物体不同角度的二维视差图像,基于人眼双目视差立体视觉原理,构建视差图像与全息图单元的对应关系。最后,利用全视差图像调制全息图单元中对应衍射方向的基元全息图,快速合成三维物体全视差全息体视图。基于液晶空间光调制器构建的光学系统对全息体视图进行了再现实验。结果表明,与传统全息图计算方法相比,本文方法容易获取数据源,计算量较小,能够快速计算全息体视图,实现三维物体不同视角图像的再现。     

飞秒激光精修面齿轮的扫描烧蚀特征控制

基于飞秒激光精修面齿轮时的能量累积效应,建立了光子-电子-晶格系统间耦合作用的三温传热模型,提出一种确定飞秒激光烧蚀齿面扫描路径间扫描间距的方法。仿真得出,能量密度为6.47 J/cm2时,平衡温度3200 K超过材料的熔化温度,热累积效应明显。根据不同的扫描间距计算激光累积强度,以控制凹坑烧蚀深度和轮廓。实验结果显示,能量密度为6.47 J/cm2时,随着扫描间距的减小,激光累积强度增大,齿面的烧蚀深度线性增大;扫描间距为25 μm时的齿轮表面加工质量良好。     

同时实现OR及XOR逻辑运算的多功能计算全息光学元件

本文提出了一种在光学上同时实现两图像间的OR及XOR运算的方法,利用计算全息制成了同时进行上述两种基本逻辑运算的光学元件,并给出了实验结果。