公开(公告)号：US09323284B2

公开(公告)日：2016-04-26

申请号：US13124305

申请日：2009-10-14

申请人： Mark Foster ,  Alexander Gaeta ,  David Geraghty ,  Michal Lipson ,  Reza Salem ,  Amy Foster

发明人： Mark Foster ,  Alexander Gaeta ,  David Geraghty ,  Michal Lipson ,  Reza Salem ,  Amy Foster

IPC分类号： G01J9/00 ,  G06E3/00 ,  G01J11/00 ,  G01J9/02 ,  G02B27/46

CPC分类号： G06E3/003 ,  G01J9/00 ,  G01J11/00 ,  G01J2009/0226 ,  G02B27/46

摘要： There is set forth in one embodiment an apparatus and method for imparting a phase shift to an input waveform for output of a converted waveform. In one embodiment, a phase shift can be provided by four wave mixing of an input waveform and a pump pulse. In one embodiment, there is set forth an apparatus and method for generating a high resolution time domain representation of an input waveform comprising: dispersing the input waveform to generate a dispersed input waveform; subjecting the dispersed input waveform to four wave mixing by combining the dispersed input waveform with a dispersed pump pulse to generate a converted waveform; and presenting the converted waveform to a detector unit. In one embodiment a detector unit can include a spectrometer (spectrum analyzer) for recording of the converted waveform and output of a record representing the input waveform.

摘要翻译： 在一个实施例中提出了一种用于向输入波形施加相移以输出转换波形的装置和方法。 在一个实施例中，可以通过输入波形和泵浦脉冲的四次波混合来提供相移。 在一个实施例中，提出了一种用于产生输入波形的高分辨率时域表示的装置和方法，包括：分散输入波形以产生分散的输入波形; 通过将分散的输入波形与分散的泵浦脉冲组合来对分散的输入波形进行四波混频以产生转换的波形; 并将转换的波形呈现给检测器单元。 在一个实施例中，检测器单元可以包括用于记录转换的波形的光谱仪（频谱分析仪）和表示输入波形的记录的输出。

公开(公告)号：US20150301554A1

公开(公告)日：2015-10-22

申请号：US14412137

申请日：2013-07-04

申请人： OPTALYSYS LTD.

发明人： Nicholas James NEW

IPC分类号： G06E3/00

CPC分类号： G06E3/003 ,  G02F3/00

摘要： An optical processing system comprises an optical input; one or more spatial light modulator arrays; and a detector array; wherein at least of said spatial light modulator arrays incorporates a plurality of data elements focusing elements; said data elements and/or said focussing elements having multiple degrees of freedom.

摘要翻译： 光学处理系统包括光输入; 一个或多个空间光调制器阵列; 和检测器阵列; 其中至少所述空间光调制器阵列包含多个数据元素聚焦元件; 所述数据元件和/或所述聚焦元件具有多个自由度。

公开(公告)号：US08164832B2

公开(公告)日：2012-04-24

申请号：US13049749

申请日：2011-03-16

申请人： Lester F. Ludwig

发明人： Lester F. Ludwig

IPC分类号： G02B27/46

CPC分类号： G06E1/00 ,  G02B27/46 ,  G06E3/00 ,  G06E3/003 ,  Y10S359/90

摘要： A monolithic or hybrid integrated optical information processor or optical information processing system having at least one LED array and plurality of light modulating array elements, each controlled by respective control signals, and arranged so that each light modulating array element lies in a different fractional Fourier transform plane. In some implementations, at least a portion of the resulting system is implemented in a stack of element materials. In an implementation, a segment of graded index material lies between consecutive light modulating array elements. In an implementation, an LED array is used as an image source and another LED array is used as an image sensor to transform the processed image into an electrical output.

摘要翻译： 一种单片或混合集成光学信息处理器或光学信息处理系统，其具有至少一个LED阵列和多个光调制阵列元件，每个LED阵列和多个光调制阵列元件由相应的控制信号控制，并且被布置成使得每个调光阵列元件位于不同的分数阶傅里叶变换 飞机 在一些实现中，所得到的系统的至少一部分以元素材料的堆叠实现。 在一个实现中，渐变索引材料的一部分位于连续的光调制阵列元件之间。 在一个实现中，LED阵列用作图像源，并且另一个LED阵列用作图像传感器以将经处理的图像转换成电输出。

公开(公告)号：US20110164320A1

公开(公告)日：2011-07-07

申请号：US13049749

申请日：2011-03-16

申请人： Lester F. LUDWIG

发明人： Lester F. LUDWIG

IPC分类号： G02B27/46

CPC分类号： G06E1/00 ,  G02B27/46 ,  G06E3/00 ,  G06E3/003 ,  Y10S359/90

摘要： A monolithic or hybrid integrated optical information processor or optical information processing system having at least one LED array and plurality of light modulating array elements, each controlled by respective control signals, and arranged so that each light modulating array element lies in a different fractional Fourier transform plane. In some implementations, at least a portion of the resulting system is implemented in a stack of element materials. In an implementation, a segment of graded index material lies between consecutive light modulating array elements. In an implementation, an LED array is used as an image source and another LED array is used as an image sensor to transform the processed image into an electrical output.

摘要翻译： 一种单片或混合集成光学信息处理器或光学信息处理系统，其具有至少一个LED阵列和多个光调制阵列元件，每个LED阵列和多个光调制阵列元件由相应的控制信号控制，并且被布置成使得每个调光阵列元件位于不同的分数阶傅里叶变换 飞机 在一些实现中，所得到的系统的至少一部分以元素材料的堆叠实现。 在一个实现中，渐变索引材料的一部分位于连续的光调制阵列元件之间。 在一个实现中，LED阵列用作图像源，并且另一个LED阵列用作图像传感器以将经处理的图像转换成电输出。

公开(公告)号：US20100103309A1

公开(公告)日：2010-04-29

申请号：US12605866

申请日：2009-10-26

申请人： Adrian STERN

发明人： Adrian STERN

IPC分类号： H04N5/238 ,  H04N5/235 ,  H04N5/225

CPC分类号： G06E3/003

摘要： An imaging system and method are presented for use in compressed imaging. The system comprises at least one rotative vector sensor, and optics for projecting light from an object plane on said sensor. The system is configured to measure data indicative of Fourier transform of an object plane light field at various angles of the vector sensor rotation.

摘要翻译： 提出了一种用于压缩成像的成像系统和方法。 该系统包括至少一个旋转矢量传感器和用于从所述传感器上的物平面投射光的光学器件。 该系统被配置为测量指示矢量传感器旋转的各种角度的物平面光场的傅里叶变换的数据。

公开(公告)号：US20100020399A1

公开(公告)日：2010-01-28

申请号：US12560327

申请日：2009-09-15

申请人： Lester Frank Ludwig

发明人： Lester Frank Ludwig

IPC分类号： G02B27/46

CPC分类号： G06E1/00 ,  G02B27/46 ,  G06E3/00 ,  G06E3/003 ,  Y10S359/90

摘要： A monolithic or hybrid integrated optical processor or optical processing system having a plurality of phase shifting array elements, each controlled by respective control signals, and arranged so that each phase shifting array element lies in a different fractional Fourier transform plane. In various embodiments, at least a portion of the resulting system is implemented in a stack of element materials. In one embodiment, a segment of graded index material lies between consecutive phase shifting array elements. Other features include obtaining images from an electronically-controllable image source, using an image sensor to change the processed image into an electrical output, and using at least one of the phase shifting array element to introduce a phase shift.

摘要翻译： 一种具有多个相移阵列元件的单片或混合集成光学处理器或光学处理系统，每个相移阵列元件由相应的控制信号控制，并且被布置成使得每个相移阵列元件位于不同的分数阶傅里叶变换平面中。 在各种实施例中，所得到的系统的至少一部分被实现为一堆元件材料。 在一个实施例中，渐变折射率材料的部分位于连续的相移阵列元件之间。 其他特征包括从电子可控图像源获得图像，使用图像传感器将经处理的图像改变为电输出，以及使用相移阵列元件中的至少一个来引入相移。

公开(公告)号：US20070025638A1

公开(公告)日：2007-02-01

申请号：US11396935

申请日：2006-04-03

申请人： Aydogan Ozcan ,  Michel Digonnet ,  Gordon Kino

发明人： Aydogan Ozcan ,  Michel Digonnet ,  Gordon Kino

IPC分类号： G06K9/36

CPC分类号： G06E3/003 ,  G01J3/45 ,  G01J11/00

摘要： A method processes an optical image. The method includes providing a measured magnitude of the Fourier transform of a two-dimensional complex transmission function. The method further includes providing an estimated phase term of the Fourier transform of the two-dimensional complex transmission function. The method further includes multiplying the measured magnitude and the estimated phase term to generate an estimated Fourier transform of the two-dimensional complex transmission function. The method further includes calculating an inverse Fourier transform of the estimated Fourier transform, wherein the inverse Fourier transform is a spatial function. The method further includes calculating an estimated two-dimensional complex transmission function by applying at least one constraint to the inverse Fourier transform.

摘要翻译： 一种处理光学图像的方法。 该方法包括提供二维复数传输函数的傅立叶变换的测量幅度。 该方法还包括提供二维复数传输函数的傅立叶变换的估计相位项。 该方法还包括将测量的幅度和估计的相位项相乘以产生二维复数传输函数的估计傅里叶变换。 该方法还包括计算傅立叶逆变换的傅立叶逆变换，其中逆傅里叶变换是空间函数。 该方法还包括通过对傅里叶逆变换应用至少一个约束来计算估计的二维复传输函数。

公开(公告)号：US20060262403A1

公开(公告)日：2006-11-23

申请号：US11294685

申请日：2005-12-05

申请人： Lester Ludwig

发明人： Lester Ludwig

IPC分类号： G02B27/46

CPC分类号： G06E1/00 ,  G02B27/46 ,  G06E3/00 ,  G06E3/003 ,  Y10S359/90

摘要： The Fourier transforming properties of simple lenses and related optical elements is well known and heavily used in a branch of engineering known as “Fourier Optics.” Classical Fourier Optics allows for relatively easy, inexpensive, flexible signal processing of images by using lenses or other means to take two-dimensional Fourier transforms of an optical wavefront and using a translucent plate or similar means in this location to introduce an optical transfer function operation on the optical wavefront. The image processing possibilities have historically been limited to transfer functions that mathematically are “positive-definite,” i.e. those which affect only amplitude and do not introduce varying phase relationships. The method of this invention uses Fractional Fourier transform properties of lenses or other elements or optical environments to introduce one or more positive-definite optical transfer functions at various locations outside the Fourier plane so as to realize or closely approximate arbitrary non-positive-definite transfer functions. Designs can be straightforwardly obtained by methods of approximation. The invention provides for the application of these methods to create single and multiple channel controllable optical processors which may be used for image or other types of computation, including computation with complex-valued arithmetic, visual color, and wide-spectrum optical signals. The methods can be extended for other arrangements, such as phase-shifting filter elements and non-quadratic graded-index materials (which do not naturally invoke the Fractional Fourier transform operation). Applications of the invention include integrated optics, optical computing systems, particle beam systems, radiation accelerators, astronomical observation methods, and controllable lens systems.

摘要翻译： 简单透镜和相关光学元件的傅立叶变换属性是众所周知的，并且在被称为“傅里叶光学”的工程分支中被大量使用。 经典傅立叶光学器件允许通过使用透镜或其他方式对图像进行相对容易，便宜，灵活的信号处理来进行光波阵面的二维傅立叶变换，并且在该位置使用半透明板或类似装置来引入光学传递函数操作 在光波前。 图像处理的可能性历来被限制在数学上是“肯定的”的传递函数，即仅影响幅度并且不引入变化的相位关系的函数。 本发明的方法使用透镜或其他元件或光学环境的分数傅里叶变换特性，在傅里叶平面外的各个位置引入一个或多个正定光学传递函数，以实现或接近任意的非正定转移 功能。 可以通过近似方法直接获得设计。 本发明提供了这些方法的应用，以创建可用于图像或其他类型的计算的单通道和多通道可控光学处理器，包括使用复值算术，视觉颜色和广谱光信号的计算。 这些方法可以扩展用于其他布置，例如相移滤波器元件和非二次渐变折射率材料（其不会自然地引起分数阶傅里叶变换操作）。 本发明的应用包括集成光学，光学计算系统，粒子束系统，辐射加速器，天文观测方法和可控制的透镜系统。

公开(公告)号：US20040057112A1

公开(公告)日：2004-03-25

申请号：US10656342

申请日：2003-09-04

发明人： Lester F. Ludwig

IPC分类号： G02B027/46

CPC分类号： G06E1/00 ,  G02B27/46 ,  G06E3/00 ,  G06E3/003 ,  Y10S359/90

摘要： Fractional Fourier transform properties of lenses or other optical environments are applied to one or more positive-definite optical transfer functions at locations outside the Fourier plane to realize or closely approximate arbitrary non-positive-definite transfer functions varying in both amplitude and phase. Controllable filter elements can be employed to create controllable optical processors which may be used for image filtering and optical computations using complex-valued arithmetic for monochromatic, color, and wide-spectrum optical signals. Applications include integrated optics, optical computing systems, particle beam systems, radiation accelerators, astronomical observation systems, and controllable lens systems.

摘要翻译： 透镜或其他光学环境的分数傅里叶变换属性被应用于在傅立叶平面外部的位置处的一个或多个正定光学传递函数，以实现或紧密地近似在幅度和相位上变化的任意非正定传递函数。 可以使用可控滤波器元件来创建可控光学处理器，其可以用于使用用于单色，彩色和宽谱光信号的复值算术的图像滤波和光学计算。 应用包括集成光学，光学计算系统，粒子束系统，辐射加速器，天文观测系统和可控制的透镜系统。

公开(公告)号：US06650476B1

公开(公告)日：2003-11-18

申请号：US09512781

申请日：2000-02-25

申请人： Lester Frank Ludwig

发明人： Lester Frank Ludwig

IPC分类号： G02B2746

CPC分类号： G06E1/00 ,  G02B27/46 ,  G06E3/00 ,  G06E3/003 ,  Y10S359/90

摘要： Fractional Fourier transform properties of lenses or other elements or optical environments are used to introduce one or more positive-definite optical transfer functions outside the Fourier plane so as to realize or closely approximate arbitrary non-positive-definite transfer functions. Designs can be straightforwardly obtained by methods of approximation. The invention provides for single and multiple channel controllable optical processors which may be used for image or other types of computation, including computation with complex-valued arithmetic, visual color, and wide-spectrum optical signals. The invention also provides for synthesis of Fractional Fourier transforms, extensions to non-Hermite basis functions, phase-shifting filter elements and non-quadratic graded-index materials (which do not naturally invoke the Fractional Fourier transform operation). Applications include integrated optics, optical computing systems, particle beam systems, radiation accelerators, astronomical observation methods, and controllable lens systems.

摘要翻译： 透镜或其他元件或光学环境的分数傅里叶变换特性用于在傅里叶平面外部引入一个或多个正定光学传递函数，以实现或接近任意的非正定传递函数。 可以通过近似方法直接获得设计。 本发明提供可以用于图像或其他类型的计算的单通道和多通道可控光学处理器，包括具有复值算术，视觉颜色和广谱光信号的计算。 本发明还提供了分数阶傅里叶变换，非Hermite基函数的扩展，相移滤波器元件和非二次渐变折射率材料的合成（其不自然地进行分数阶傅里叶变换操作）。 应用包括集成光学，光学计算系统，粒子束系统，辐射加速器，天文观测方法和可控制的透镜系统。