双光子钙成像技术可以以单细胞分辨率读取活体生物体内大量神经元的活动,从而为大脑如何处理信息提供新的见解。全息光遗传学使我们能够直接触发这些神经元的活动,从而增加了将信息注入活体大脑的可能性。然而,光遗传学触发模拟“自然”信息的活动需要基于功能网络的实时分析来识别刺激目标。我们开发了 NeuroART(实时神经元分析)软件,该软件可以实时读取神经元活动,并集成相关性和同步性以及感官元数据的下游分析。以听觉刺激为例,我们展示了实时推断视野中每个神经元对感官信息处理的贡献。为了避免显微镜硬件的限制并实现多个研究小组的合作,NeuroART 无需修改显微镜控制软件即可利用显微镜数据流,并且与各种显微镜平台兼容。 NeuroART 还集成了驱动空间光调制器 (SLM) 的功能,用于对最佳刺激目标进行全息光刺激,从而实现功能网络的实时修改。用于光刺激实验的神经元是从 Sprague Dawley 雌雄大鼠胚胎中提取的。
近年来,随着互联网数据流量的急剧增加,在数据中心实现高速低成本的光传输技术具有巨大的商业价值[1-5]。为了提高互联数据传输的速度,在单个硅芯片上集成半导体激光二极管、光调制器、多路复用器、波导、光电探测器等的 PIC 的构想应运而生[6-8]。此外,在硅平台上集成 PIC 或光电集成电路 (OEIC) 的硅光子学因具有低成本、大面积衬底的优势以及与先进制造和硅互补金属氧化物半导体 (CMOS) 制造技术的兼容性而引起了极大的兴趣[9]。与最先进的 InP 基 PIC [10-12] 相比,Si 基 PIC 被认为是另一种有前途的节能解决方案,它可以将收发器成本从目前每千兆比特每秒 (Gb/s) 输入/输出 (I/O) 带宽几美元降低到每 Gb/s 不到几美分 [13-15]。最近,尽管片外发光源具有高温性能和高发光效率的优势,但由于封装成本降低和光耦合效率提高,片上光源的重要性得到了强调 [16]。此外,片上光源具有在单个芯片上实现密集集成的潜力,并且在能效和可扩展性方面具有更好的性能。
提出并演示了一种通过微透镜阵列 (MLA) 的光场投影进行 3D 光刻的方法。利用 MLA,我们可以通过开发的聚焦方案将来自空间光调制器 (SLM) 的光传送到 3D 空间中的任意位置,即体素。体素位置和 SLM 像素位置之间的映射函数可以通过光线追踪一一确定。基于正确的映射函数,可以通过 SLM 和 MLA 在 3D 空间中重建计算机设计的 3D 虚拟物体。然后可以对投影的 3D 虚拟物体进行光学压缩并将其传送到光刻胶层进行 3D 光刻。利用适当的近紫外光,可以在光刻胶层内的不同深度构建 3D 微结构。这种 3D 光刻方法可用于在任意位置进行高速 3D 图案化。我们预计,在提出的光场 3D 投影/光刻方案中采用飞秒光源和相关的多光子固化工艺时,也可以实现高精度 3D 图案化。多光子聚合可以防止在到达设计的焦点体素之前沿光路对区域进行非自愿图案化,如我们在单光子演示中所观察到的那样。
M. Yamagata(松下汽车系统 /日本)H。Choi(Univ。< / div>of Arizona / USA) Th2A-01 (Invited) (9:00) Liquid Crystal Polarization Holograms for Virtual Reality Displays Z. Li, X. Wang, H. Cheng, L. Lu, and B. Silverstein (Meta Reality Lab / USA) Liquid crystal polarization holograms (LCPH) are polarization-sensitive holograms that can be used in VR applications.他们提供的好处,例如由于其极化选择性而具有色差校正,诸如适应性,凹陷的展示和煎饼腔形成。TH2A-02(9:25)单芯片2维图像转向朝向紧凑型智能AR显示的光学结构Y. Pei,T。 亚利桑那州 /美国的)由mems空间光调制器通过MEMS空间光调节器转向的衍射和反射性混合图像启用了一种新的LIDAR光学体系结构,以时间多发性方式增加SLM的有效像素计数。 TH2A-03(9:40)构造球形表面的环形光刻D. Stumpf,X。Uwurukundo和R. Brunner(Univ。 应用科学的jena /德国)一种采用副群来产生环形光分布的定制光刻工具可用于在球形表面上的光孔中暴露灰度级结构。 TH2A-04(9:55)使用TENG和MAN方法来消除依赖波长的错误Y. Enami(Nagasaki Univ。 10:10-10:20短暂休息10:20-11:30 [TH2B] C2。TH2A-02(9:25)单芯片2维图像转向朝向紧凑型智能AR显示的光学结构Y. Pei,T。)由mems空间光调制器通过MEMS空间光调节器转向的衍射和反射性混合图像启用了一种新的LIDAR光学体系结构,以时间多发性方式增加SLM的有效像素计数。TH2A-03(9:40)构造球形表面的环形光刻D. Stumpf,X。Uwurukundo和R. Brunner(Univ。应用科学的jena /德国)一种采用副群来产生环形光分布的定制光刻工具可用于在球形表面上的光孔中暴露灰度级结构。TH2A-04(9:55)使用TENG和MAN方法来消除依赖波长的错误Y. Enami(Nagasaki Univ。10:10-10:20短暂休息10:20-11:30 [TH2B] C2。/ Japan)我们使用传输方法测量了EO聚合物的高度精确的电光(EO)系数,从而克服了TENG和MAN反射椭圆测量方法的局限性,并提高了EO研究中的可靠性和准确性。光学组件 /设备室:ILC120主持人:K。Konno(柯尼卡美能达 /日本)TH2B-01(被邀请)(10:20)(10:20)从IR到深层紫外线的双重弹光谱,用于表征激光< / div> < / div>
主动深度传感可实现强大的深度估计,但通常受感应范围的限制。天真地增加光学能力可以改善传感范围,但对许多应用(包括自主机器人和增强现实)的视力安全关注。在本文中,我们提出了一个自适应的主动深度传感器,该传感器可以共同介绍范围,功耗和眼部安全。主要观察结果是,我们不需要将光模式投影到整个场景,而只需要在关注的小区域中,在应用程序和被动立体声深度所需的深度失败的情况下。理论上将这种自适应感知方案与其他感应策略(例如全帧投影,线扫描和点扫描)进行了比较。我们表明,为了达到相同的最大感应距离,提出的方法在最短(最佳)眼部安全距离时会消耗最小的功率。我们用两个硬件原型实现了这种自适应感测方案,一个具有仅相位空间光调制器(SLM),另一个带有微电动机械(MEMS)镜像和衍射光学元素(DOE)。实验结果验证了我们方法的优势,并证明了其能力自适应地获得更高质量的几何形状。请参阅我们的项目网站以获取视频结果和代码:
MEVD – 301(A) 光电子集成电路 第一单元光波导理论:波导理论:一维平面波导、二维波导、超越方程、波导模式、模式截止条件。 第二单元光波导制造和特性:波导制造:沉积薄膜;真空沉积和溶液沉积、扩散波导、离子交换和离子注入波导、III-V 化合物半导体材料的外延生长、通过湿法和干法蚀刻技术塑造波导。波导特性:表面散射和吸收损耗、辐射和弯曲损耗、波导损耗测量、波导轮廓分析。 第三单元光耦合基础:横向耦合器。棱镜耦合器。光栅耦合器。光纤到波导耦合器。光波导之间的耦合。定向耦合器。定向耦合器的应用。单元 IV 导波调制器和开关:光调制器中使用的物理效应:电光效应、声光效应和磁光效应。波导调制器和开关。单元 V 半导体激光器和探测器:激光二极管。分布式反馈激光器。集成光学探测器。单元 VI 集成光学的最新进展:导波设备和应用的最新技术,例如光子开关、可调谐激光二极管、光学集成电路。文本/参考文献 1. T Tamir,《导波光电子学》,Springer-Verlag,1990 年 2. R Sysm 和 J Cozens,《光导波和设备》,McGraw-Hill,1993 年
1. 简介光学活性有机材料的图案化是众多涉及有机发射极的应用的关键特征。有机材料的图案化通常使用软光刻工艺实现 [1,2],因为微电子领域中使用的传统光刻技术通常与敏感材料不兼容 [3]。尽管如此,软光刻通常需要复杂的层转移和表面化学,这取决于预想的器件结构。染料光漂白代表了一种替代的结构化方法。通常,光漂白被认为是有机发射极的限制 [4,5]。但是,可利用此特性来抑制染料的发射和吸收 [6],这可用于控制染料特性以实现强耦合应用 [7]。在本文中,我们提出了一种基于染料层局部光漂白 [7,8] 的新方法,从而无需复杂的光刻处理即可获得微结构有机材料。此外,我们利用工业激光写入器对材料进行局部光漂白。与所有无掩模光刻方法(例如基于空间光调制器的光刻 [9,10])一样,这种用途广泛的技术可以轻松制造任何类型的微结构平面几何形状。此外,光漂白方法的主要兴趣之一是它只改变吸收波长范围内的光学指数 [7]。因此,获得的结构强烈依赖于波长。为了验证我们方法的效率,我们建议将这一概念应用于制造不同形状和周期的波长选择性光栅。这种简单的加工技术可以作为先前描述的选择性波长光栅制造方法 [11–15] 的便捷替代方法,例如多重干涉 [11–13]、胆甾液晶 [14,15] 或等离子体系统 [16,17]。
压缩态的压缩分布到一组独立的光学模式上,是连续变量量子信息技术领域的重要量子资源 [1],例如单向量子计算 [2] 和量子通信 [3]。此外,多模压缩光在计量应用方面是一种很有前途的工具,特别是用于具有量子增强灵敏度的多参数估计 [4,5]。例子包括通过空间多模压缩实现量子成像 [6,7],以及利用时间/光谱多模压缩光实现远距离时钟的量子改进同步 [8]。上述广泛的潜在应用与不断增强的产生、控制和检测多模量子光的能力密切相关,这得益于空间光调制器、光频率梳、多像素探测器等光学技术的发展。压缩光通常通过放置在光学腔内的二阶非线性晶体中的参量下转换 (PDC) 获得,即所谓的光学参量振荡器 (OPO)。光学腔增强了非线性相互作用,并将压缩光限制为单个空间模式。通过利用光的不同自由度(例如时间/光谱 [ 9 ]、空间 [ 10 ] 和轨道角动量 [ 11 ]),可以产生多模压缩。然而,OPO 谐振腔将压缩带宽限制在谐振腔带宽内。产生宽带多模压缩的一种有前途的替代方法是使用单通 PDC 源,用脉冲激光器泵浦,该激光器在频域中具有光频梳 [ 12 ]。采用脉冲泵浦的单通设计可确保在 PDC 输出的每个脉冲上都维持压缩 [ 13 , 14 ]。基于非线性波导的单通
数字微镜装置改进 德州仪器改进了其先前宣布的数字微镜装置 (DMD),该装置旨在取代大屏幕投影电视接收器中的阴极射线管 (CRT) 和液晶光阀 (LCLV) 投影仪。最新的改进增加了每个装置上有效的镜面面积。DMD 每边的尺寸小于 5/e 英寸,由驱动器装置顶部形成的 400,000 多个可移动微型镜子阵列组成。驱动器本质上是一个 CMOS 静态只读存储器 (SRAM),包含逻辑、内存和控制电路。来自计算机的数字信号使镜子在基板芯片的控制下在两个触点之间来回翻转。DMD 反射照射在其上的光,并且镜子在任何给定时间的位置决定了可以投影的图像。DMD 与 LCLV 一样,被归类为空间光调制器或 SLM,因为其操作取决于其反射来自外部光源的光的能力。DMD 是通过采用标准 CMOS 制造技术制造基本驱动器芯片而制成的。然后将反射铝合金层沉积在该基板上并蚀刻掉,以形成 17 微米方形微镜阵列,这些微镜由允许所有微镜以 ± 10° 角度移动的结构支撑。每个镜子在两个对角相对的角上通过柔性扭力杆连接到支撑柱上。(见图1)支撑柱将每个镜子悬挂在驱动器表面上方约 2 微米处,提供电信号和静电力,使镜子从一个触点到另一个触点“摇摆”。
相比显微镜(PCM),由1930年代的Frits Zernike发明[1]在生物学和医学研究中至关重要,特别是在观察其自然状态的活细胞而没有染色的情况下。在PCM中,样品衍射的光会干扰未改变的光,形成了对比图像,可以观察到有关样品的相位信息。然而,由于其内在的光环和阴影伪影[2],这种成像过程没有定量。定量相成像(QPI)是可取的,因为它可以提供有关Sample的光学特性的更精确的信息。通常,QPI系统很复杂,需要专业知识才能实用。因此,有必要在保持其易于使用的同时提高PCM的定量性。改善PCM的一种方法是修改其硬件设置,尤其是照明和相位调节,以减少工件并改善定量准确性。Maurer等。[3]采用随机点相掩模来抑制光环和阴影效应。然后Gao等人扩展了这个想法。[4],其中使用了具有三个相移位置的可旋转相板。通过相移,他们实现了定量相测量,但准确性受到限制。在空间光干扰显微镜(Slim)[5]中,实现了一种相似的相移技术,但通过具有空间光调制器(SLM)的附加模块实现了,从而实现了定量相成像。除了硬件修改外,还开发了纯粹的计算方法。Yin等。Yin等。这些方法对PCM的光学特性进行了建模,并且通过优化解决反向成像问题来实现相位重新。[6]开发了一个线性想象模型,该模型允许在弱相范围内进行相位检索。最近,我们提出了一种基于建模不相干照明的方法,其中在πrad的明确相位范围内的相位恢复