論文の概要: Rapid stochastic spatial light modulator calibration and pixel crosstalk optimisation

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2408.07672v1
• Date: Wed, 14 Aug 2024 17:11:50 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2024-08-15 12:33:27.429691
• Title: Rapid stochastic spatial light modulator calibration and pixel crosstalk optimisation
• Title（参考訳）: 高速確率空間光変調器キャリブレーションと画素クロストーク最適化
• Authors: P. Schroff, E. Haller, S. Kuhr, A. La Rooij,
• Abstract要約: SLMディスプレイにおけるレーザービームの波面の正確な校正と強度プロファイルは、ホログラム電位の高密度化の鍵となる。 そこで本研究では,従来の手法よりも高速で,同じ精度を維持しながらキャリブレーションを行う手法を提案する。 このアプローチにより、SLMのウェーブフロントをわずか10のSLMフェーズパターンを使用して、ラムダ/170$を5分以内で測定することができます。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Holographic light potentials generated by phase-modulating liquid-crystal spatial light modulators (SLMs) are widely used in quantum technology applications. Accurate calibration of the wavefront and intensity profile of the laser beam at the SLM display is key to the high fidelity of holographic potentials. Here, we present a new calibration technique that is faster than previous methods while maintaining the same level of accuracy. By employing stochastic optimisation and random speckle intensity patterns, we calibrate a digital twin that accurately models the experimental setup. This approach allows us to measure the wavefront at the SLM to within $\lambda /170$ in ~ 5 minutes using only 10 SLM phase patterns, a significant speedup over state-of-the-art techniques. Additionally, our digital twin models pixel crosstalk on the liquid-crystal SLM, enabling rapid calibration of model parameters and reducing the error in light potentials by a factor of ~ 5 without losing efficiency. Our fast calibration technique will simplify the implementation of high-fidelity light potentials in, for example, quantum-gas microscopes and neutral-atom tweezer arrays where high-NA objectives and thermal lensing can deform the wavefront significantly. Applications in the field of holographic displays that require high image fidelity will benefit from the novel pixel crosstalk calibration, especially for displays with a large field of view and increased SLM diffraction angles.
• Abstract（参考訳）: 位相変調型液晶空間光変調器(SLM)によって生じるホログラフィック光ポテンシャルは、量子技術応用において広く用いられている。 SLMディスプレイにおけるレーザービームの波面の正確な校正と強度プロファイルは、ホログラム電位の高密度化の鍵となる。 そこで本研究では,従来の手法よりも高速で,同じ精度を維持しながらキャリブレーションを行う手法を提案する。 確率的最適化とランダムスペックル強度パターンを用いることで、実験装置を正確にモデル化するデジタルツインを校正する。 このアプローチにより、SLMの波面を10のSLM位相パターンだけで約5分以内で$\lambda /170$まで測定することが可能になります。 さらに,液晶SLM上のディジタル双極子モデルのクロストークにより,モデルパラメータの迅速な校正が可能となり,効率を損なうことなく,光電位の誤差を約5倍減らすことができた。 我々の高速キャリブレーション技術は、例えば量子ガス顕微鏡や中性原子ツイーザーアレイにおいて、高NA目標と熱レンズが波面を著しく変形させることができる高忠実度光ポテンシャルの実装を単純化する。 画像の忠実度を必要とするホログラフィックディスプレイの分野への応用は、特に視野が大きく、SLM回折角が増大するディスプレイにおいて、新しい画素クロストークキャリブレーションの恩恵を受けるだろう。

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