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Abb.: Phasenkorrigierte Abbildung in Transmission: Streulicht in einer konventionellen Kamera (c, kleines Bild: ohne Streumedium), Abbildung mit optimierter Phasenmodulation (d), dieselbe Abbildung ohne Bandpassfilter (e), die Abbildung eines etwas kleineren Objekts mit dem kohärentem Licht eines He-Ne-Lasers führt zu deutlich sichtbaren Bildartefakten (f; Bild: Y. Silberberg, Weizmann I.)

Vom eintägigen Überblickskurs bis hin zum Deep Dive in die Technologie: für Fach- & Führungskräfte unterschiedlichster Branchen.

Die Sonder­ausgaben präsentieren kompakt und übersichtlich neue Produkt­informationen und ihre Anwendungen und bieten für Nutzer wie Unternehmen ein zusätzliches Forum.

Kohärentes monochromatischesLicht

Ball Micro Lens Applications. Single spherical ball lenses may be used for laser collimation or focusing. Two lenses may be used to enable laser-to-fiber ...

The development of improved optical fabrication methods for aspheric optics has led to their increased use, allowing manufacturers to make high-performance objectives with fewer lenses – which can also result in improved light throughput. Note, however, that other kinds of optical aberrations can then still occur.

Most optical lenses have spherical surfaces because those can be most easily fabricated with high optical quality. That surface shape, however, is not ideal for imaging; the outer parts of the lens are then too strongly curved. This is most obvious when considering a ball lens. Figure 1 demonstrates this for a ball lens with 10 mm diameter and a refractive index of 1.515 (N-BK7 glass at 633 nm), which is used to focus parallel incoming light. The outer incoming rays are crossing the optical axis substantially sooner than the paraxial ones.

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Band-pass filters attenuate signal frequencies outside of a range (band) of interest. In image analysis, they can be used to denoise images while at the same ...

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Sep 13, 2024 — Now with innovative color changing LED technology you can spice up your yard lighthouse. This amazing Fresnel Lens provides you with 12 ...

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Diese nicht perfekte Korrektur manifestiert sich aber nur als Verlust von Intensität und Kontrast, und nicht als Verlust in der Auflösung. Die Forscher sehen mögliche Anwendungen ihrer Technik besonders bei Abbildungen, bei denen inhomogene Schichten oberhalb der Brennebene liegen, etwa bei Aufnahmen durch dünne Eierschalen hindurch; oder auch in der neurophysiologischen Bildgebung.

Aspherical lenses produce sharper and clearer images across their entire field of vision by eliminating or minimizing spherical distortion, making them ...

Der zweite interessante Punkt liegt darin, dass die Phasenkorrektur zwar weit davon entfernt liegt, perfekt zu sein, denn die Anzahl an Freiheitsgraden bei Messung und Phasenkorrektur ist viele Größenordnungen kleiner als diejenige, die man für eine perfekte Korrektur bräuchte. Daher sehen die korrigierten Wellenfronten eher wie zufällige Phasenmuster aus, denn wie Kugelwellen. Bemerkenswerterweise erlauben sie immer noch hochaufgelöstes Fokussieren und Abbilden.

DC 12V or 24V 1300lbs 6000N 600Kg electric linear actuator Stroke 4 inch/100mm, speed optional. It can open, close, push, pull, lift and descend other ...

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*Objectives shown mounted on tubes are optional. > Small, lightweight microscope unit designed for a camera observation system. Suitable for observing a wide ...

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John Hopfield und Geoffrey Hinton erhalten den Physik-Nobelpreis für ihre bahnbrechende Entdeckungen und Erfindungen, die maschinelles Lernen mit künstlichen neuronalen Netzen ermöglichen.

In many cases, the aberration effects are far less extreme than those shown above for the ball lens, since the involved curvatures are not that strong.

Mit dieser Technik ist es möglich, sozusagen „um die Ecke“ zu schauen, sofern das gestreute Licht durch einen räumlichen Phasenmodulator läuft. Ein Bandpassfilter erhöht den Kontrast, indem er unkorrigierte Wellenlängen herausfiltert; er ist aber zur Abbildung nicht zwingend erforderlich. Interessanterweise ist die Bildqualität bei inkohärentem Licht besser, kohärentes Licht wie das eines Helium-Neon-Lasers produziert dagegen vor allem bei kleineren Objekten fleckige Bildartefakte.

The strength of spherical aberrations of an optical system or an optical component such as a lens is often quantified by plotting the deviation of the longitudinal position of the image focal point as a function of the transverse offset of incident rays. Often, one exchanges the coordinate axes, so that the resulting plot corresponds more closely to a horizontal optical axis. The mentioned position error may scale with the square of the transverse beam coordinate, but in cases where the spherical aberrations are partly compensated (see below), that compensation may work for a particular horizontal offset but not so well for other offsets.

InkohärentesLicht

Die Forscher wählten einen handelsüblichen Phasenmodulator, dessen nematische Flüssigkristallschicht die Phase von Licht verändert, ohne Einfluss auf die Intensität oder den Polarisationszustand zu nehmen. Der Phasenmodulator ist über einen Controller an einen PC angeschlossen und kann an jedem Punkt einzeln angesteuert werden. Über einen adaptiven Algorithmus bestimmten die Forscher die nötigen Wellenfront-Korrekturen. Je nach Aufbau benötigten sie zur Optimierung der vollständigen Phasenmodulation einige Dutzend Minuten. Sie gehen aber davon aus, der Optimierungsprozess könne sich mit Hilfe mikroelektromechanischer räumlicher Phasenmodulatoren auch in Bruchteilen von Sekunden fertig stellen lassen.

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The problem of spherical aberrations can be generalized to all aberrations associated with a non-ideal radial dependence of phase changes. That can occur even for plane surfaces, e.g. of plane-parallel plates, when divergent or convergent light travels through such a plate. This is essentially because the law of refraction contains the sine rather than the tangent function, which would be required to avoid spherical aberrations.

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by SM Pershin · 2023 · Cited by 1 — A new lasing mode of the nanosecond laser with a 200-ps-long step at the leading edge of a 4-ns-long pulse with spatial extension of about 1.2 m ...

Polycarbonate is tougher and more durable than acrylic. It can operate at a higher temperature, and has superior flammability characteristics. Polycarbonate ...

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When using lenses with spherical surfaces for imaging applications, the explained effect leads to so-called spherical aberrations which can seriously degrade the image quality. Similarly, the use of spherical lenses for focusing or collimating laser beams leads to beam distortions.

Für zahlreiche Anwendungen ist der Blick durch inhomogene Medien wichtig. In der Astronomie benötigen die Beobachter  Korrekturen der durch Luftturbulenzen abgelenkten Lichtstrahlen, in der Mikroskopie versucht man, die Abbildung durch trübes Gewebe hindurch zu verbessern. Israelische Wissenschaftler haben nun eine neue Methode ersonnen, die zufälligen Verzerrungen der Wellenfronten von an rauen Medien gestreutem Licht so weit zu korrigieren, dass ein kontrastreiches Bild entsteht. Durch geschickte Phasenmodulation des Streulichts konnten sie in Echtzeit aus diffusem Licht das Objekt rekonstruieren. Der Ansatz funktioniert sowohl in Transmission als auch nach der Streuung an einer Oberfläche.

Zur Beleuchtung verwendeten die Forscher bei Transmission eine Wolfram-Halogen-Lampe, die inkohärentes weißes Licht erzeugt. Für die Reflektionsabbildungen benutzten sie eine pseudothermale Lichtquelle mit kleinerer Bandbreite, da die höheren optischen Verluste und die geringere Korrekturbandbreite eine Lichtquelle mit höherer spektraler Intensität erforderlich machen. Der eigentliche Clou des Aufbaus liegt allerdings in der geschickten Kalibrierung des räumlichen Phasenmodulators.

To some extent, one can also reduce spherical aberrations by choosing an appropriate type of lens, depending on the required configuration (see Figure 3):

Abb.: Bei der Projektion eines Objekts auf ein stark streuendes Medium (hier: weißes Papier) korrigiert der räumliche Phasenmodulator die Verzerrungen der Wellenfront. (Bild: Y. Silberberg, Weizmann I.)

Zwei Charakteristika stechen bei diesem Ansatz hervor. Einerseits funktioniert er sowohl in Transmission wie auch bei Streuung an einer Oberfläche: Der räumliche Phasenmodulator verwandelt das trübe Medium in eine ‚Streulinse’, ein reflektierendes Medium zu einem ‚Streuspiegel’. Allerdings eignet sich die Technik bislang vor allem für die Streuung an dünnen Schichten, dickere, mehrfach streuende Schichten stellen den Ansatz noch vor größere Probleme.

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