ആംപ്ലിറ്റ്യൂഡ്-ടൈപ്പ് സ്പേഷ്യൽ ലൈറ്റ് മോഡുലേറ്ററുകളെ അടിസ്ഥാനമാക്കിയുള്ള റോബസ്റ്റ്, ഹൈ-കോൺട്രാസ്റ്റ് മൾട്ടിഫോക്കൽ ഫോക്കസിംഗ് രീതി.

പശ്ചാത്തല ആമുഖം:

പ്രകൃതിയിൽ വ്യാപകമായി കാണപ്പെടുന്ന ഒരു ഭൗതിക പ്രതിഭാസമാണ് ഒപ്റ്റിക്കൽ സ്കാറ്ററിംഗ്, കൂടാതെ മാധ്യമങ്ങളിലെ പ്രകാശ പ്രചാരണ പാതകളുടെ സങ്കീർണ്ണതയും സ്പേഷ്യോ-ടെമ്പറൽ ഇൻഹോമോജെനിറ്റിയും മൂലമാണ് പ്രകാശ സ്കാറ്ററിംഗ് ഉണ്ടാകുന്നത്, ഉദാഹരണത്തിന്, ബയോളജിക്കൽ സാമ്പിളുകൾ, വെളുത്ത പെയിന്റുകൾ തുടങ്ങിയ സങ്കീർണ്ണമായ ഫോട്ടോണിക് മീഡിയകളിൽ ഘടനാപരമായ ക്രമക്കേടും ഇൻഹോമോജെനിറ്റിയും വ്യാപകമായി കാണപ്പെടുന്നു. ക്രമരഹിതമായ മാധ്യമത്തിലൂടെ കടന്നുപോകുമ്പോൾ പ്രകാശം അനിവാര്യമായും ഒന്നിലധികം തവണ ചിതറിക്കിടക്കുന്നു, പക്ഷേ പ്രകാശത്തിന്റെ ഇടപെടൽ വിവരങ്ങൾ നിലനിർത്തുന്നു. സ്കാറ്റേർഡ് ലൈറ്റ് ഇന്റർഫെൻഷനെക്കുറിച്ചുള്ള പഠനം വളരെ പ്രാധാന്യമർഹിക്കുന്നു, ഉദാഹരണത്തിന്, സ്കാറ്റേർഡ് ലൈറ്റ് ഇന്റർഫെൻഷൻ പഠിച്ചുകൊണ്ട് ആൻഡേഴ്സൺ ലോക്കലൈസേഷൻ, കോഹെറന്റ് ബാക്ക്സ്കാറ്ററിംഗ് (CBS), റാൻഡം ലേസർ പ്രതിഭാസങ്ങൾ എന്നിവ കണ്ടെത്തിയിട്ടുണ്ട്. റിയൽ-ടൈം ഫീഡ്‌ബാക്ക് അല്ലെങ്കിൽ ട്രാൻസ്മിഷൻ മാട്രിക്സിന്റെ അളവുകൾ വഴി വേവ്ഫ്രണ്ട് ഷേപ്പിംഗ് (WFS) ടെക്നിക്കുകളുടെ സഹായത്തോടെ ഒന്നിലധികം സ്കാറ്റേർഡ് ലൈറ്റ് സജീവമായി നിയന്ത്രിക്കാൻ കഴിയുമെന്ന് തെളിയിക്കപ്പെട്ടിട്ടുണ്ട്. ഇൻസിഡന്റ് ലൈറ്റ് വേവ്ഫ്രണ്ടിൽ ചില പ്രത്യേക ഫേസ് മോഡുകൾ ലോഡ് ചെയ്തുകൊണ്ടാണ് സ്കാറ്റേർണഡ് ലൈറ്റ് കൈകാര്യം ചെയ്യുന്നത്, ഇത് ആന്തരിക ചാനലുകൾ തുറക്കൽ/അടയ്ക്കൽ, സ്കാറ്ററിംഗ് മീഡിയത്തിനുള്ളിൽ ഊർജ്ജ വർദ്ധനവ്, ട്രാൻസ്മിഷൻ ഐജൻചാനലുകളുടെ തിരശ്ചീന പ്രാദേശികവൽക്കരണം തുടങ്ങിയ സങ്കീർണ്ണമായ സ്കാറ്ററിംഗ് പ്രക്രിയകളുടെ അടിസ്ഥാന ഭൗതിക സവിശേഷതകൾ വെളിപ്പെടുത്താനുള്ള കഴിവ് നൽകുന്നു. കൂടാതെ, സ്കാറ്റേർണഡ് ലൈറ്റ് നിയന്ത്രണത്തിന് ഒപ്റ്റിക്കൽ ഇമേജിംഗ്, ഒപ്റ്റിക്കൽ കമ്മ്യൂണിക്കേഷൻ, നോൺലീനിയർ ഒപ്റ്റിക്സ്, ബയോമെഡിസിൻ എന്നിവയിൽ വളരെ പ്രധാനപ്പെട്ട പ്രയോഗങ്ങളുണ്ട്.

സ്പേഷ്യൽ ലൈറ്റ് മോഡുലേറ്ററിന്റെ പ്രവർത്തന തത്വം:

ആംപ്ലിറ്റ്യൂഡ്-ടൈപ്പ് സ്പേഷ്യൽ ലൈറ്റ് മോഡുലേറ്റർ TSLM023-A യുടെ ഡിസ്പ്ലേ ഒരു ട്വിസ്റ്റഡ് നെമാറ്റിക് പാനൽ (TN പാനൽ) ആണ്, ഇത് പ്രകാശ ധ്രുവീകരണത്തിന്റെ ദിശ മാറ്റാൻ കഴിയുന്ന ഒരു സ്പിന്നിംഗ് ഇഫക്റ്റുള്ള ഒരു ലിക്വിഡ് ക്രിസ്റ്റൽ ഓപ്പറേറ്റിംഗ് മോഡാണ്. ലിക്വിഡ് ക്രിസ്റ്റലിന്റെ ഡിഫ്ലെക്ഷൻ ആംഗിൾ മാറ്റാൻ ലിക്വിഡ് ക്രിസ്റ്റൽ തന്മാത്രകളിൽ വൈദ്യുതി പ്രയോഗിക്കുന്നതിലൂടെ, സ്പിന്നിംഗ് ഇഫക്റ്റിന്റെ ശക്തി ക്രമീകരിക്കപ്പെടുന്നു, കൂടാതെ പോളറൈസേഷൻ ഉപകരണവുമായി സംയോജിപ്പിച്ച് ആംപ്ലിറ്റ്യൂഡ് മോഡുലേഷൻ നേടാനാകും. ബൈർഫ്രിംഗൻസ് ഇഫക്റ്റും സ്പിൻ ഇഫക്റ്റും ഒരുമിച്ച് നിലനിൽക്കുന്ന ഈ പ്രക്രിയ, ലിക്വിഡ് ക്രിസ്റ്റൽ കനം വർദ്ധിക്കുന്നത് ബൈർഫ്രിംഗൻസ് ഇഫക്റ്റിനെ ദുർബലപ്പെടുത്തി, ശുദ്ധമായ ആംപ്ലിറ്റ്യൂഡ് മോഡുലേഷൻ കൈവരിക്കാൻ സഹായിക്കും. ലിക്വിഡ് ക്രിസ്റ്റൽ ബോക്സിന്റെ കനം ആവശ്യത്തിന് വലുതായിരിക്കുകയും ലിക്വിഡ് ക്രിസ്റ്റൽ തന്മാത്ര ടിൽറ്റ് ആംഗിൾ കുറവായിരിക്കുകയും ചെയ്യുമ്പോൾ, ഫേസ് മോഡുലേഷൻ മാത്രമേ ഉണ്ടാകൂ, ആംപ്ലിറ്റ്യൂഡ് മോഡുലേഷൻ ഇല്ല; ലിക്വിഡ് ക്രിസ്റ്റൽ തന്മാത്ര ടിൽറ്റ് ആംഗിളിൽ വലുതായിരിക്കുമ്പോൾ, ആംപ്ലിറ്റ്യൂഡ് മോഡുലേഷൻ ഉണ്ടാകും, ഈ സമയത്ത് ആംപ്ലിറ്റ്യൂഡും ഫേസ് മോഡുലേഷനും ഒരേ സമയം, പിക്സൽ വോൾട്ടേജ് തീരുമാനത്തിന്റെ രണ്ട് അറ്റങ്ങളിലുമുള്ള ലിക്വിഡ് ക്രിസ്റ്റൽ ടിൽറ്റ് ആംഗിൾ ലിക്വിഡ് ക്രിസ്റ്റൽ തന്മാത്രയിൽ ലോഡ് ചെയ്യുന്നു, അതിനാൽ ലിക്വിഡ് ക്രിസ്റ്റൽ പിക്സൽ വോൾട്ടേജ് ശ്രേണി ആംപ്ലിറ്റ്യൂഡ് മോഡുലേഷൻ അല്ലെങ്കിൽ ഫേസ് മോഡുലേഷൻ ഏരിയയിൽ പ്രവർത്തിക്കുന്ന ലിക്വിഡ് ക്രിസ്റ്റൽ ഉപകരണത്തെ നിർണ്ണയിക്കുന്നു. അതിനാൽ, TSLM023-A ഉപയോഗിച്ച് ലോഡ് ചെയ്ത ചിത്രം മാറ്റുന്നതിലൂടെ ചില ഫേസ് മോഡുലേഷനും നേടാനാകും.

ഈ ലേഖനത്തിന്റെ പ്രധാന ഗവേഷണ പ്രവർത്തനങ്ങൾ:

ലേഖനത്തിൽ ഉപയോഗിച്ചിരിക്കുന്ന പരീക്ഷണാത്മക സജ്ജീകരണം ചിത്രം 1-ൽ കാണിച്ചിരിക്കുന്നു, അവിടെ 532 nm പ്രകാശത്തിന്റെ വികസിപ്പിച്ച ബീം ഒരു ആംപ്ലിറ്റ്യൂഡ്-അധിഷ്ഠിത സ്പേഷ്യൽ ലൈറ്റ് മോഡുലേറ്റർ (CSCS TSLM023-A) വഴി കടത്തിവിടുകയും ഹോളോഗ്രാഫി ഉപയോഗിച്ച് വേവ്ഫ്രണ്ടിന്റെ ശുദ്ധമായ ഘട്ടം നിയന്ത്രണം നേടുകയും ചെയ്യുന്നു. വേവ്ഫ്രണ്ടിന്റെ വ്യക്തിഗത ഘട്ടങ്ങൾ നിയന്ത്രിക്കാൻ SLM-ൽ M പിക്സലുകൾ ഉപയോഗിക്കുന്നു, കൂടാതെ ഒരു പിക്സലിന്റെ വലുപ്പം 26 um ആണ്, പ്രക്ഷേപണം ചെയ്ത പ്രകാശത്തിന്റെ നിയന്ത്രിക്കാവുന്ന പോയിന്റുകളുടെ ആകെ എണ്ണത്തിന് പിക്സലുകളുടെ എണ്ണത്തിന് തുല്യമാണ്, അതായത്, ലക്ഷ്യ ഏരിയയുടെ വലുപ്പം SLM പിക്സലുകളുടെ എണ്ണവുമായി യോജിക്കുന്നു, കൂടാതെ അളന്ന പാറ്റേൺ ലക്ഷ്യ പാറ്റേണിന്റെ ഉയർന്ന അക്ഷാംശ വെക്റ്ററുമായി വിന്യസിച്ചുകൊണ്ട് ശുദ്ധമായ ഘട്ടം നിയന്ത്രണം കൈവരിക്കുന്നു.

ചിത്രം 1 പരീക്ഷണാത്മക സജ്ജീകരണം. ഡാഷ് ചെയ്ത ബോക്സിൽ, സ്കാറ്ററിംഗ് സാമ്പിൾ വെളുത്ത പേപ്പറിൽ കറുത്ത ബാറുകളുള്ളതായി സ്ഥാപിച്ചിരിക്കുന്നു, ഇത് സാമ്പിൾ ശക്തമായി പ്രകാശം വിസരിപ്പിക്കുന്നുവെന്ന് സൂചിപ്പിക്കുന്നു.

ചിത്രം 2. സിമുലേഷൻ ഫലങ്ങൾ. ടൈം-റിവേഴ്‌സൽ WFS (a) ഉം ഫീഡ്‌ബാക്ക് WFS (c) ഉം ഉള്ള ത്രീ-ഫോക്കസിംഗ് പാറ്റേൺ, ഇത് (b) ഉം (d) ഉം ലെ ആദ്യ സിമുലേഷൻ ഫലവുമായി യോജിക്കുന്നു,

യഥാക്രമം. ടൈം-റിവേഴ്‌സൽ WFS (b), ഫീഡ്‌ബാക്ക് WFS (d) എന്നിവയുള്ള പത്ത് വ്യത്യസ്ത സിമുലേഷനുകളിൽ നിർമ്മിച്ച മൂന്ന്-ഫോക്കസിംഗ് പാറ്റേണിന്റെ പീക്ക്-ടു-പശ്ചാത്തല അനുപാതം (𝜂).

ചിത്രം 3. പരീക്ഷണ ഫലങ്ങൾ. (എ) WFS-ന് മുമ്പുള്ള ലക്ഷ്യ മേഖലയിലെ പ്രക്ഷേപണം ചെയ്ത പ്രകാശത്തിന്റെ അളന്ന തീവ്രത പാറ്റേൺ. (ബി) ഫീഡ്‌ബാക്ക് WFS-ന്റെ സംയോജന വക്രം. (സി) WFS-ന് ശേഷം, മൂന്ന് ഫോക്കസുകളും മുൻകൂട്ടി നിശ്ചയിച്ച സ്ഥാനങ്ങളിലാണ് നിർമ്മിച്ചിരിക്കുന്നത്. (ഡി) 10 വ്യത്യസ്ത പരീക്ഷണങ്ങളിൽ നിർമ്മിച്ച മൂന്ന്-ഫോക്കസിംഗ് പാറ്റേണിന്റെ പീക്ക്-ടു-ബാക്ക്ഗ്രൗണ്ട് അനുപാതം (𝜂). (ഇ) ഫോക്കസുകളുടെ എണ്ണത്തിനനുസരിച്ച് പീക്ക്-ടു-ബാക്ക്ഗ്രൗണ്ട് അനുപാതം മാറുന്നു.

ലേഖനത്തിൽ നിർദ്ദേശിച്ചിരിക്കുന്ന തത്സമയ ഫീഡ്‌ബാക്ക് WFS സിസ്റ്റം, മുൻകൂട്ടി നിശ്ചയിച്ച സ്ഥലത്ത് ഡിഫ്രാക്ഷൻ പരിധിയിൽ ഒന്നിലധികം ഫോക്കസിംഗ് പോയിന്റുകൾ വിജയകരമായി നിർമ്മിക്കുക മാത്രമല്ല, പശ്ചാത്തല ഫീൽഡ് പ്രേരിപ്പിക്കുന്ന ഫോക്കസിംഗ് സ്ഥലത്തേക്കുള്ള ക്രമരഹിതമായ പ്രക്ഷുബ്ധതകളെ ഗണ്യമായി അടിച്ചമർത്തുകയും ചെയ്യുന്നു. ഇത് ചിതറിയ പ്രകാശത്തിന്റെ ഒന്നിലധികം ഫോക്കസിംഗ് പോയിന്റുകൾ സാക്ഷാത്കരിക്കുമെന്ന് പ്രതീക്ഷിക്കുന്നു. ഇത് ക്വാണ്ടം ഇടപെടൽ, ഒപ്റ്റിക്കൽ ഇമേജിംഗ്, ഒപ്റ്റിക്കൽ കൃത്രിമത്വം, പ്രകാശത്തിനും ദ്രവ്യത്തിനും ഇടയിലുള്ള പ്രതിപ്രവർത്തനം എന്നിവയുടെ ദിശകളിൽ പ്രയോഗിക്കാൻ കഴിയും.

ഈ പരീക്ഷണത്തിൽ ഉപയോഗിച്ചിരിക്കുന്ന CSCS ട്രാൻസ്മിറ്റഡ് സ്പേഷ്യൽ ലൈറ്റ് മോഡുലേറ്റർ TSLM023-A യുടെ പാരാമീറ്റർ സ്പെസിഫിക്കേഷനുകൾ ഇപ്രകാരമാണ്:

അവസാനം എഴുതിയത്:

ട്രാൻസ്മിസീവ് സ്പേഷ്യൽ ലൈറ്റ് മോഡുലേറ്ററുകൾക്ക് ഒപ്റ്റിക്സ്, ഒപ്റ്റോഇലക്ട്രോണിക്സ് മേഖലകളിൽ വിപുലമായ ആപ്ലിക്കേഷനുകളുണ്ട്, ഒപ്റ്റിക്കൽ ഇമേജിംഗ്, ഒപ്റ്റിക്കൽ കമ്മ്യൂണിക്കേഷൻ, ഒപ്റ്റിക്കൽ ഇൻഫർമേഷൻ പ്രോസസ്സിംഗ്, ഒപ്റ്റിക്കൽ സെൻസിംഗ്, ഒപ്റ്റിക്കൽ ഇൻഫർമേഷൻ സ്റ്റോറേജ് തുടങ്ങിയ വിവിധ വശങ്ങൾ ഉൾക്കൊള്ളുന്നു, ഇത് ഒപ്റ്റോഇലക്ട്രോണിക് സാങ്കേതികവിദ്യയുടെ വികസനത്തിനും നവീകരണത്തിനും പ്രധാന പിന്തുണയും പ്രേരണയും നൽകുന്നു.