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Dynamic synthesis of 3D light field with a high space bandwidth product from the superposition of mutually coherent multiple diffracted wavefields generated by a set of programmable spatial light modulators - Dynamic Light Field Synthesis (DynaLiFeS)

通过一组可编程空间光调制器生成的相互相干的多个衍射波场的叠加来动态合成具有高空间带宽积的 3D 光场 - 动态光场合成 (DynaLiFeS)

基本信息

批准号：
183097842
负责人：
Professor Dr. Ralf Bernhard Bergmann
金额：
--
依托单位：
BIAS - Bremer Institut für Angewandte Strahltechnik GmbH
依托单位国家：
德国
项目类别：
Research Grants
财政年份：
2010
资助国家：
德国
起止时间：
2009-12-31 至 2013-12-31
项目状态：
已结题

来源：
https://gepris.dfg.de/gepris/projekt/183097842?language=en
关键词：
Dynamic synthesis 3D light field

项目摘要

Die Erzeugung eines dynamischen, synthetischen Wellenfeldes ist für viele Anwendungen, beispielsweise für optische Pinzetten oder für holografische Displays, interessant. Ein solches Wellenfeld kann mit Hilfe von Lichtmodulatoren (SLMs) erzeugt werden, indem das zugehörige inverse Problem, d. h., die Berechnung des gewünschten Wellenfeldes als Resultat der komplexen Transmissionsfunktion des SLMs gelöst wird. Allerdings ist nach dem Stand der Technik die Qualität dieses synthetischen Wellenfeldes im Vergleich zu holografischem Film schlecht, da die bisher verfügbaren SLMs ein sehr geringes Orts-Bandbreite-Produkt (SBP) besitzen und bedingt durch ihre diskrete Struktur zusätzlich unerwünschte Beugungseffekte zeigen.Prinzipiell könnte, durch die kohärente Kombination mehrerer mittels SLMs erzeugter Wellenfelder, das geringe SBP eines einzelnen SLMs kompensiert werden. Diese kohärente Überlagerung von Wellenfeldern entspricht nicht der nach dem Stand der Technik bekannten inkohärenten, stereoskopischen Kombination verschiedener mittels SLMs erzeugter Wellenfelder, wie sie für den Einsatz als 3D-Display bereits demonstriert worden ist.Ziel des Projektes ist es daher, zu untersuchen, unter welchen Randbedingungen eine Lösung des inversen Problems für die Kombination unabhängig voneinander erzeugter Wellenfelder möglich ist. Das so erzeugte Wellenfeld soll nicht von einem Wellenfeld zu unterscheiden sein, welches mit einem denkbaren SLM mit hohem SBP generiert wird.Da das gewonnene Wellenfeld aus einer Kombination unabhängig voneinander gebeugter Wellenfelder besteht, werden zunächst Artefakte sichtbar. Diese Artefakte sind eine Folge der technischen Gegebenheiten der individuellen SLMs sowie der Abstände und Justierung der SLMs zueinander. Somit ist die kohärente Überlagerung mehrerer Wellenfelder nicht trivial, da das zugehörige inverse Problem oft nicht lösbar.Die kohärente Wellenfeldüberlagerung wird zunächst prinzipiell durch die Kombination zweier mittels SLMs erzeugter Wellenfelder sowohl numerisch als auch experimentell gezeigt. Gleichzeitig werden die durch die diskrete Struktur bedingten unerwünschten Beugungseffekte der SLMs mit Hilfe zu entwickelnder, statischer, optisch - diffraktiver Elemente in einem kompakten Aufbau kompensiert. Anschließend wird ein Demonstrator, der ein kohärentes, synthetisches Wellenfeld mittels vier SLMs erzeugt, erstellt und seine Eigenschaften untersucht.

在全息显示的基础上，我们可以看到动态的、综合的、最好的全息显示。在此基础上，提出了一种新的反问题方法，即逆问题求解方法，并给出了相应的结果。从技术上来说，所有的东西都是由合成的全息薄膜材料制成的，这些材料都是由SBP(SBP)和SBP组成的。我们从技术上得到了很好的解决方案，并在此基础上提出了一个新的解决方案，即利用3D技术展示世界各地的信息。这就是我们所要做的，也就是把我们的工作做得更好，更好。从技术上来说，这是一种技术上的进步，个人的生活方式也是如此。索米特人认为L先生的反问题微不足道，但并不是很重要。他说：“我们的工作一直在进行。”在此基础上，提出了一种新的统计、优化、优化设计方法。在Kohärentes的演示者那里，合成了来自SLM erzeugt、erstellt和seine Eigenschaften untersuht的Wellenfeld手套。