博碩士論文 92226054 詳細資訊




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姓名 張耿維(Geng-Wei Chang)  查詢紙本館藏   畢業系所 光電科學與工程學系
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
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摘要(中) 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。
關鍵字(中) ★ 液晶空間光調制器
★ 純相位繞射光學元件
關鍵字(英) ★ LC-SLM
★ phase-only DOE
論文目次 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
參考文獻 參考資料
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指導教授 游漢輝(Hon-Fai Yau) 審核日期 2005-7-19
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