論文の概要: Multiplane Quantitative Phase Imaging Using a Wavelength-Multiplexed Diffractive Optical Processor
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2403.11035v1
- Date: Sat, 16 Mar 2024 22:49:47 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-03-19 20:27:00.478026
- Title: Multiplane Quantitative Phase Imaging Using a Wavelength-Multiplexed Diffractive Optical Processor
- Title（参考訳）: 波長多重拡散型光プロセッサを用いた多面的定量位相イメージング
- Authors: Che-Yung Shen, Jingxi Li, Tianyi Gan, Yuhang Li, Langxing Bai, Mona Jarrahi, Aydogan Ozcan,
- Abstract要約: 波長多重回折光学プロセッサを用いた位相専用物体の3次元スタックを提案する。
回折プロセッサは、入力時に複数の異なる軸面を横断する全光学的定量的位相像を同時に達成できることを示す。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 11.382198495580127
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Quantitative phase imaging (QPI) is a label-free technique that provides optical path length information for transparent specimens, finding utility in biology, materials science, and engineering. Here, we present quantitative phase imaging of a 3D stack of phase-only objects using a wavelength-multiplexed diffractive optical processor. Utilizing multiple spatially engineered diffractive layers trained through deep learning, this diffractive processor can transform the phase distributions of multiple 2D objects at various axial positions into intensity patterns, each encoded at a unique wavelength channel. These wavelength-multiplexed patterns are projected onto a single field-of-view (FOV) at the output plane of the diffractive processor, enabling the capture of quantitative phase distributions of input objects located at different axial planes using an intensity-only image sensor. Based on numerical simulations, we show that our diffractive processor could simultaneously achieve all-optical quantitative phase imaging across several distinct axial planes at the input by scanning the illumination wavelength. A proof-of-concept experiment with a 3D-fabricated diffractive processor further validated our approach, showcasing successful imaging of two distinct phase objects at different axial positions by scanning the illumination wavelength in the terahertz spectrum. Diffractive network-based multiplane QPI designs can open up new avenues for compact on-chip phase imaging and sensing devices.
- Abstract（参考訳）: 定量的位相イメージング(QPI)は、透明な検体に対して光路長の情報を提供し、生物学、材料科学、工学における有用性を見つけるためのラベルのない技術である。
本稿では、波長多重回折光学プロセッサを用いて、位相のみの物体の3次元スタックの定量的位相イメージングを行う。
深層学習によって訓練された複数の空間工学的な回折層を利用して、この回折プロセッサは、複数の2次元物体の様々な軸位置における位相分布を、それぞれ独自の波長チャネルで符号化された強度パターンに変換することができる。
これらの波長多重パターンは、回折プロセッサの出力面における単一視野視野(FOV)に投影され、強度のみの画像センサを用いて異なる軸面に位置する入力物体の定量的位相分布の取得を可能にする。
数値シミュレーションにより,光波長を走査することにより,複数の異なる軸面を横断する全光学的定量的位相像を同時に実現できることが示唆された。
さらに, テラヘルツスペクトルの照射波長を走査することにより, 2つの異なる位相物体を異なる軸位置で撮像することに成功した。
Diffractive NetworkベースのマルチプレーンQPI設計は、小型オンチップ位相イメージングおよびセンシングデバイスのための新しい道を開くことができる。
関連論文リスト
- All-optical complex field imaging using diffractive processors [12.665552989073797]
本稿では,入力フィールドの振幅情報と定量的位相情報の両方をスナップショットで撮像する複雑なフィールドイメージ設計を提案する。
我々の設計では、入力複素体を集合的に変調するために構造化された逐次的な深層学習最適化微分曲面を利用する。
センサ面上の2つのチャネルの出力場の強度分布は、入力された複素場の振幅および定量的位相プロファイルと直接対応している。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-01-30T06:39:54Z) - Subwavelength Imaging using a Solid-Immersion Diffractive Optical
Processor [9.47970290529295]
位相オブジェクトのサブ波長イメージングのための小型全光回折撮像装置を開発した。
バイオイメージング、内視鏡、センシング、材料キャラクタリゼーションにおいて幅広い応用を見出すことができる。
論文 参考訳（メタデータ） (2024-01-17T02:12:57Z) - All-Optical Phase Conjugation Using Diffractive Wavefront Processing [0.0]
本稿では、位相収差を持つ入力フィールドに対する全光位相共役演算を近似する回折波面プロセッサの設計について述べる。
ディープラーニングを用いて学習した拡散層を三次元的に作製することで,この波面プロセッサの有効性を実験的に検証した。
そのコンパクトでパッシブでスケーラブルな性質を考えると、我々の微分波面プロセッサは多様なOPC関連アプリケーションに利用できる。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-11-08T05:54:36Z) - Multispectral Quantitative Phase Imaging Using a Diffractive Optical
Network [0.0]
本稿では,透過的な位相のみの物体のマルチスペクトル定量的位相像をスナップショットで全光的に処理できる回折プロセッサの設計について述べる。
本設計では、深層学習により最適化された空間工学的な拡散層を用いて、入力対象の位相プロファイルを符号化する。
これらの回折マルチスペクトルプロセッサは、全ての波長チャネルで均一な性能を維持しており、それぞれの波長で適切なQPI性能を示す。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-08-05T21:13:25Z) - Shaping Single Photons through Multimode Optical Fibers using Mechanical
Perturbations [55.41644538483948]
単一の光子の形状と絡み合った光子対間の空間的相関を制御するための全ファイバーアプローチを示す。
これらの摂動を最適化し、単一光子の空間分布や光子対の空間相関を1箇所に局在させる。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-06-04T07:33:39Z) - Hyper-entanglement between pulse modes and frequency bins [101.18253437732933]
2つ以上のフォトニック自由度(DOF)の間の超絡み合いは、新しい量子プロトコルを強化し有効にすることができる。
パルスモードと周波数ビンとの間に超絡み合った光子対の生成を実証する。
論文 参考訳（メタデータ） (2023-04-24T15:43:08Z) - Ultra-long photonic quantum walks via spin-orbit metasurfaces [52.77024349608834]
数百光モードの超長光子量子ウォークについて報告する。
このセットアップでは、最先端の実験をはるかに超えて、最大320の離散的なステップで量子ウォークを設計しました。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-03-28T19:37:08Z) - Diffractive all-optical computing for quantitative phase imaging [0.0]
物体の定量的位相像を合成できる回折QPIネットワークを実証する。
微分QPIネットワーク(diffractive QPI network)は、位相-強度変換を定量的に行うために設計された、特殊な全光学プロセッサである。
論文 参考訳（メタデータ） (2022-01-22T05:28:44Z) - Higher-dimensional Hong-Ou-Mandel effect and state redistribution with
linear-optical multiports [68.8204255655161]
2光子を持つHong-Ou-Mandel(HOM)効果を高次元空間モードに拡張する。
線形光学式4ポートを用いて、これらのモードに対して制御可能な量子状態の再分配を可能にする効果を導入する。
論文 参考訳（メタデータ） (2020-12-16T04:50:39Z) - Engineering multipartite entangled states in doubly pumped parametric
down-conversion processes [68.8204255655161]
2モード駆動の$chi(2) $媒体における光パラメトリックダウンコンバージョンにより生成される量子状態について検討する。
この分析は、プロセスによって生成されるモードのサブセットにおいて、多部、すなわち3部または4部、絡み合った状態の出現を示す。
論文 参考訳（メタデータ） (2020-07-23T13:53:12Z) - Hyperentanglement in structured quantum light [50.591267188664666]
光の自由度が1つ以上の高次元量子系の絡み合いは、情報容量を増大させ、新しい量子プロトコルを可能にする。
本稿では、時間周波数およびベクトル渦構造モードで符号化された高次元・耐雑音性ハイパーエンタングル状態の関数的情報源を示す。
我々は2光子干渉と量子状態トモグラフィーによって特徴付けるテレコム波長で高い絡み合った光子対を生成し、ほぼ均一な振動と忠実さを達成する。
論文 参考訳（メタデータ） (2020-06-02T18:00:04Z)
関連論文リストは本サイト内にある論文のタイトル・アブストラクトから自動的に作成しています。
指定された論文の情報です。
本サイトの運営者は本サイト（すべての情報・翻訳含む）の品質を保証せず、本サイト（すべての情報・翻訳含む）を使用して発生したあらゆる結果について一切の責任を負いません。