ការបង្កើតពហុជម្រៅ 3D Holograms ដោយប្រើបណ្តាញសរសៃប្រសាទពេញលេញ

Spatial light modulator គឺជាឧបករណ៍អុបទិកដែលប្រើលក្ខណៈផ្ទាល់ខ្លួនរបស់វាដើម្បីកែប្រែទំហំ ដំណាក់កាល និងប៉ារ៉ាម៉ែត្រផ្សេងទៀតនៃពន្លឺបញ្ចូលក្រោមការគ្រប់គ្រងសកម្ម និងទទួលបានការចែកចាយពន្លឺដែលរំពឹងទុកនៅផ្ទៃទទួលចុងក្រោយដោយគ្រប់គ្រងបរិមាណ និងទិសដៅនៃរលកពន្លឺខាងមុខ និងរលកពន្លឺ។ កម្មវិធីនៃម៉ូឌុលពន្លឺតាមលំហទៅនឹងបណ្តាញសរសៃប្រសាទអុបទិកត្រូវបានបង្កើតឡើងអស់ជាច្រើនទសវត្សរ៍ ហើយជាមួយនឹងការធ្វើឱ្យប្រសើរឡើងនូវភាពត្រឹមត្រូវនៃម៉ូឌុលនៃម៉ូឌុលពន្លឺតាមលំហ និងការបង្កើនប្រសិទ្ធភាពជាបន្តបន្ទាប់នៃក្បួនដោះស្រាយការគណនា សក្តានុពលដ៏អស្ចារ្យនៃបណ្តាញសរសៃប្រសាទអុបទិកត្រូវបានស្វែងរកជាបន្តបន្ទាប់ ជាមួយនឹងកម្មវិធីសក្តានុពលក្នុងវិស័យចក្ខុវិស័យម៉ាស៊ីន បណ្តាញឧបករណ៍ចាប់សញ្ញាវេជ្ជសាស្ត្រ និងដំណើរការរូបភាពវេជ្ជសាស្ត្រ។

ក្រដាសនេះបង្ហាញពីវិធីសាស្រ្តសម្រាប់បង្កើត holography ដំណាក់កាលពហុជម្រៅដោយប្រើបណ្តាញសរសៃប្រសាទពេញលេញ (FCN) ។ វិធីសាស្រ្តនេះជាប់ពាក់ព័ន្ធជាចម្បងនូវក្របខណ្ឌនៃការបត់ថយក្រោយដើម្បីគណនាវាល diffraction ច្រើនជម្រៅ និងវិធីសាស្ត្រជំនួសស្រទាប់ដោយស្រទាប់ (L2RM) ដើម្បីដោះស្រាយទំនាក់ទំនង occlusion ។ វាលដែលបែកខ្ញែកដែលត្រូវបានគណនាដោយអតីតត្រូវបានបញ្ចូលទៅក្នុង FCN ដែលត្រូវបានរចនាយ៉ាងល្អ ដែលប្រើប្រាស់សមត្ថភាពសមឥតខ្ចោះរបស់វាដើម្បីបង្កើតជាហូឡូក្រាមពហុជម្រៅនៃឈុត 3D ។ ក្រោយមកទៀតអាចធ្វើឱ្យប្រសើរឡើងនូវគុណភាពនៃការបង្កើតឡើងវិញនៃ hologram ដោយបន្ថែមព័ត៌មាននៃវត្ថុដែលបានបិទ និងធ្វើឱ្យព្រំដែននៃស្រទាប់ផ្សេងៗគ្នានៅក្នុងការសាងសង់ឡើងវិញនូវកន្លែងកើតហេតុ។ ការបង្ហាញ 3D មានភាពស្រស់ស្រាយ និងថាមវន្តត្រូវបានសម្រេចនៅក្នុងការពិសោធន៍ដោយការផ្ទុក hologram ដែលបង្កើតដោយកុំព្យូទ័រ (CGH) ទៅលើ core component spatial light modulator (SLM) ។

ផ្នែកនៃដំណើរការពិសោធន៍ និងលទ្ធផលពិសោធន៍៖

ឡាស៊ែរ semiconductor ដែលមិនមានរាងប៉ូលដែលមានរលកប្រវែង 638 (±8) nm និងថាមពល 30 mW ត្រូវបានប្រើក្នុងការពិសោធន៍ ដូចបានបង្ហាញក្នុងរូប 1. លទ្ធផលនៃសរសៃត្រូវបានគេដាក់នៅចំណុចប្រសព្វនៃកញ្ចក់ collimated ដែលមានប្រវែងប្រសព្វ 100 mm ដើម្បីទទួលបានរលកយន្តហោះ ហើយតម្រងប៉ូលាត្រូវបានប្រើប្រាស់ជាអព្យាក្រឹតភាព។ ពន្លឺបន្ទាត់រាងប៉ូល។ ចានពាក់កណ្តាលរលក (HWP) ត្រូវបានបង្វិល ដូច្នេះទិសដៅនៃពន្លឺរាងប៉ូលត្រូវបានតម្រឹមជាមួយនឹងទិសដៅនៃមុំប៉ះទង្គិច LCOS បន្ទាប់មកដោយបញ្ចូលជំរៅរាងចតុកោណ ដើម្បីទទួលបានទម្រង់រាងចតុកោណ។ ពន្លឺឧបទ្ទវហេតុត្រូវបានកែប្រែដំណាក់កាល និងឆ្លុះបញ្ចាំងដោយប្រើម៉ូឌុលពន្លឺតាមលំហ (Zhongke Microstar FSLM-4K70-P02) ហើយកន្លែងកើតហេតុត្រូវបានសាងសង់ឡើងវិញដោយការពង្រីកបន្ថែមទៀតដោយប្រើកញ្ចក់ Fourier ដែលមានប្រវែងប្រសព្វ 100 មីលីម៉ែត្រ។ តម្រង​លំហ​ត្រូវ​បាន​ប្រើ​ដើម្បី​ឱ្យ​លំដាប់​បង្វែរ​ដែល​ចង់​បាន​ឆ្លង​កាត់ ហើយ​លំដាប់​បង្វែរ​ផ្សេង​ទៀត​ត្រូវ​បាន​ត្រង។ ទិដ្ឋភាព 3D ដែលត្រូវបានពង្រីកឡើងវិញត្រូវបានថតដោយប្រើកាមេរ៉ា។

រូបភាពទី 1 ការដំឡើងពិសោធន៍ (ម៉ូឌុលពន្លឺតាមលំហប្រភេទដំណាក់កាល ម៉ូដែល៖ FSLM-4K70-P02)

ប៉ារ៉ាម៉ែត្រជាក់លាក់នៃម៉ូឌុលពន្លឺ spatial ដែលប្រើក្នុងការពិសោធន៍មានដូចខាងក្រោម៖

រូបទី 2. ការបង្កើតសំណុំទិន្នន័យក្រាហ្វិក 3D ។ ក) ឈុតចៃដន្យ 3D ។ ខ) ដំណើរការគំរូ។ គ) រូបភាពអាំងតង់ស៊ីតេ។ ឃ) រូបភាពជម្រៅ។ ង) សំណុំទិន្នន័យក្រាហ្វិក 3D ។

រូបភាពទី 3 ការបង្កើត holograms ច្រើនជម្រៅជាមួយ FCN ។ ក) ការ​គណនា​វាល​ផ្លាត​ផ្លាត​ច្រើន​ជម្រៅ​ដោយ​ប្រើ​ក្របខណ្ឌ​ការ​បត់​មុខ​ទៅ​ក្រោយ។ ខ) រចនាសម្ព័ន្ធរបស់ FCN ។ គ) ការគណនាកំហុសពហុជម្រៅ។

រូបទី 4. ការប្រៀបធៀបគុណភាពនៃការសាងសង់ឡើងវិញ។ ក) ឈុតឆាក។ ខ) ការកសាងឡើងវិញជាលេខនៃវិធីសាស្ត្រស្តង់ដារ និង L2RM រៀងគ្នា។ គ) ការស្ថាបនាឡើងវិញនូវអុបទិកនៃវិធីសាស្ត្រស្តង់ដារនិង L2RM រៀងគ្នា។

រូបទី 5. ឈុត 3D ស្មុគស្មាញ និង hologram ដែលត្រូវគ្នា។ ក) រូបភាពអាំងតង់ស៊ីតេ និង ខ) រូបភាពជម្រៅនៃឈុត 3D ។ គ) ហូឡូក្រាមពហុជម្រៅដែលបង្កើតដោយ FCN ។

រូបទី 6. ការបង្កើតឡើងវិញជាលេខ និងការបង្កើតឡើងវិញនូវអុបទិក A) WH, B) DPH, និង C) L2RM ។ រូបភាពនៅជួរទី 1 ទី 3 និងទី 5 តំណាងឱ្យការស្ថាបនាឡើងវិញជាលេខ ខណៈជួរទី 2 ទី 4 និងទី 6 បង្ហាញពីការស្ថាបនាឡើងវិញដោយអុបទិក។ នៅក្នុងជួរទី 1 និងទី 2 កាមេរ៉ាផ្តោតលើយន្តហោះផ្តោតផ្នែកខាងមុខ ("បាល់ទាត់") និងយន្តហោះផ្តោតខាងក្រោយ ("ហ្គីតា") នៃគូ "បាល់ទាត់-ហ្គីតា" រៀងគ្នា។ នៅក្នុងជួរទី 3 និងទី 4 កាមេរ៉ាផ្តោតលើយន្តហោះផ្តោតផ្នែកខាងមុខ ("យន្តហោះ") និងយន្តហោះផ្តោតខាងក្រោយ ("ឆ្កែ") នៃគូ "យន្តហោះ-ឆ្កែ" រៀងគ្នា។

រូបភាពទី 7. វត្ថុដែលបានសាងសង់ឡើងវិញនៅប្លង់ជម្រៅខុសៗគ្នា។

សរសេរនៅចុងបញ្ចប់៖

បណ្តាញសរសៃប្រសាទអុបទិកបានទទួលការយកចិត្តទុកដាក់យ៉ាងខ្លាំងដោយសារតែសក្តានុពលរបស់ពួកគេសម្រាប់ការគណនាខ្នាតធំស្របគ្នា ប្រតិបត្តិការថាមពលទាប និងការឆ្លើយតបរហ័ស និងឧបករណ៍កែប្រែពន្លឺតាមលំហ ដោយសារឧបករណ៍បំប៉ោងមានតួនាទីយ៉ាងសំខាន់ក្នុងបណ្តាញសរសៃប្រសាទឌីផេរ៉ង់ស្យែល និងត្រូវបានប្រើប្រាស់ក្នុងវិស័យជាច្រើនដូចជា ការគណនារូបភាព 3D សម្រាប់ AR/VR, biomedical imaging ។ ដោយផ្អែកលើលទ្ធភាពនៃកម្មវិធីនៃបណ្តាញសរសៃប្រសាទ diffractive បណ្តាញសរសៃប្រសាទដែលមានដំណើរការខ្ពស់ជាងត្រូវបានគេរំពឹងថានឹងអាចសម្រេចបាននាពេលអនាគត។