Современный тюнинг оптики ВАЗ-2106

Введение

ВАЗ-2106 является одним из наиболее распространённых автомобилей отечественного производства. Созданный на базе модели люкс ВАЗ-2103 почти 50 лет назад вариант 2106 отличен от своего прототипа отсутствием хромированных изделий, которыми изобилует ВАЗ-2103. Более поздняя модель ВАЗа получила новые бампера, претерпела дизайн задней оптики. Однако, несмотря на такие важные, на первый взгляд, улучшения, машина далека от идеала, ввиду чего грамотный тюнинг фар ВАЗ-2106 способен модернизировать и усовершенствовать авто, придать ему более красивый экстерьер и при этом улучшить освещение, исходящее от заводских фар.

Всевозможная модернизация оптики ВАЗ-2106

Несмотря на то, что отечественный автомобиль не может даже близко сравниться с респектабельными новыми иномарками из-за рубежа, некоторые автомобилисты до сих пор приобретают ВАЗ-2106, ещё до покупки задумываясь над различными способами тюнинга этой модели. Специалисты сервисных центров отмечают разительную схожесть приборов освещения российских машин с классическими седанами западногерманской компании BMW. Если говорить предметно про тюнинг задних фонарей ВАЗ-2106, то он, как правило, состоит в простой замене штатных лампочек с завода-производителя на более привлекательные светодиодные платы. Эти приспособления можно приобрести в готовом виде практически в любом автомагазине, однако, при наличии паяльника и базовых знаний физики, несложную конструкцию можно собрать своими руками всего за пару часов. При огромной экономии автомобилист получит привлекательные фонари заднего вида.

Произвести тюнинг фар ВАЗ-2106 своими руками не так уж и сложно, следует взять в расчёт комплектацию задней оптики, состоящей из 4 лампочек (если рассматривать от борта к номерному знаку). Первая лампочка поворотника расположена ближе всех к борту авто и скрыта под оранжевым стеклом. Вторая — заднего хода, находится в центральной части конструкции под белым стеклом. Третья — габаритного освещения, её можно определить по местоположению под вышеописанным элементом освещения, за красным стеклом. Последняя осветительная деталь задней оптики — стоп-сигналы, которые располагаются рядом с номерным знаком под красным стеклом.

Автомобилист, который хочет тюнингованные фары на ВАЗ-2106, должен помнить о том, что осветительные приспособления идут к сети, которая защищена предохранительными элементами F1, F7, F8, F9 и F16. Замена штатного освещения светодиодными лентами подарит автомобилисту не только привлекательный внешний вид транспортного средства, подобная модернизация улучшит свет фар, сделает машину заметнее в тёмное время суток и в тумане.

Тюнинг задних фонарей ВАЗ-2106 целесообразно произвести посредством готовых осветительных элементов, которые можно купить в автомагазине или на авторынке. Стоит отметить, что в последнее время всё большую популярность обретают изделия российских производителей. После приобретения автомобилист должен будет только демонтировать прежнюю заводскую оптику и заменить её тюнингованными деталями.

Принцип замены задних осветительных элементов тюнингованными светодиодными изделиями:

• снимается минусовая клемма с аккумулятора, при необходимости вынимаются ранее описанные предохранительные детали,
• открывается багажный отсек, из которого следует достать все ненужные вещи (то, что может мешать осуществлению задуманного),
• посредством отвёртки нужно избавиться от винтов, а также убрать на время обивку багажника,
• снимается патрон лампочки, с помощью которой освещается в тёмное время суток номерной знак транспортного средства,
• откручиваются все винты, с помощью которых крепится корпус лампы, после чего он демонтируется. Принципиально важно отсоединить всю проводку и открутить четыре гайки, посредством которых крепится фонарь.

Тюнингованные фары на ВАЗ-2106 следует расположить в обратном вышеописанному процессу. Совершенствуя транспортное средство отечественного производства, необходимо помнить о необходимости подцепить провода, идущие к внутренней шпильке расположенного с левой стороны фонаря, а также наружной шпильке правой оптики.

Собственноручное производство светодиодных фонарей

Ввиду недостаточного количества денежных средств или невозможности найти оптимальный вариант тюнингованных фар автомобилист решается на изготовление светодиодной оптики своими руками. На самом деле, сделать свой автомобиль по-настоящему уникальным не так уж и сложно. Для сооружения светодиодных плат необходимо приобрести:

• светодиоды, рассчитанные на 3–5 V, диаметр которых равен 10 мм,
• резисторы на 500 млА (1 резистор обеспечивает 4 диода),
• пластиковые или текстолитовые заготовки (основание должно быть создано исключительно из диэлектрических материалов). Элемент конструкции предпочтительно окрашивать в чёрный цвет.

Для того чтобы тюнингованный автомобиль имел привлекательный вид, крайне важно грамотно провести сборку светодиодных плат. Для этого необходимо нарезать из заранее приготовленных заготовок элементы требуемого размера и формы. Второй шаг заключается в создании небольших отверстий посредством сверла, в которых в дальнейшем будут расположены приобретённые светодиоды.

Устанавливать светодиоды лучше всего с помощью суперклея, располагая в сделанных отверстиях контакты осветительных приборов и разводя «плюсы» и «минусы» по разным сторонам. Создавая уникальные фары, нужно посредством паяльника соединять воедино плюсовые контакты каждых трёх элементов, цепляя в дополнение к ним один резистор. Это же правило действует и для отрицательных контактов осветительных приспособлений.

После того как будет выполнена предварительно описанная манипуляция, необходимо припаять дополнительный провод к концам всех присутствующих на сегменте резисторов. По такому же принципу следует соединять отдельным проводом «минусы» контактов светодиодов.

На заключительном этапе сборки нового осветительного приспособления следует разбить лампочку, на месте которой впоследствии расположится диодное основание. К плюсовой стороне контакта цоколя следует посредством паяльника прикрепить провод, идущий от резисторов, а к минусовому — провод, с помощью которого соединены минусовые контакты. На этом работа по созданию оригинальных светодиодных плат может быть завершена, автовладельцу необходимо будет проверить лишь их работоспособность.

Заключение

Модернизированные фары на ВАЗ-2106 могут стать стильным украшением даже «взрослого» автомобиля, который россияне впервые увидели почти 50 лет назад. Существует множество вариаций, воплотив которые можно в корне преобразить своё транспортное средство. Кроме оригинального экстерьера автомобилист обретёт машину с более качественными осветительными элементами, в результате чего перестанет задумываться над тем, как улучшить свет фар на ВАЗ-2106.

Подсветка фар ваз 2106

На чтение 20 мин. Просмотров 50 Обновлено 04.08.2019

От исправной работы оптики зависит безопасность водителя и пассажиров. Если не горят фары на автомобиле ВАЗ 2106, то лучше на машине никуда не ехать, особенно в темное время суток. В статье рассматривается устройство оптики, возможные неисправности освещения, какой можно сделать тюнинг.

Схема и устройство оптики ВАЗ 2106

Освещение автомобиля включает передние и задние фары. Передних — четыре: две наружные и две внутренние. Наружные используются для ближнего света и дальнего света на ВАЗ. Внутренние включаются только вместе с дальним светом. Задние фары представляют собой разноцветные фонари, которые служат индикатором включения заднего хода, габаритов, тормозов и т.д. В систему освещения также входят дневные ходовые огни (ДХО),

Схема освещения шестерки

Схема оптики шестой модели включает:

• фары;
• два реле регистра ближнего и дальнего света;
• спидометр с индикатором включения дальнего света;
• переключатель, который включает либо дальний, либо ближний свет;
• генератор;
• блок предохранителей;
• аккумуляторную батарею;
• выключатель наружного освещения;
• ключ включения зажигания.

На некоторых модификациях 2106 установлен задний противотуманный фонарь. Выключатель наружного освещения находится на панели приборов. Поворотники ВАЗ 2107 включаются с помощью переключателя на рулевой колонке. Мигание поворотов ВАЗ обеспечивается реле-прерывателем. На приборной панели мигание поворотников ВАЗ отражается миганием соответствующей лампочки.

При аварийной ситуации начинают мигать все фонари на ВАЗ 2106.

Регулировка фар ВАЗ 2106 выполняется на горизонтальной поверхности в 5 метрах от экрана или стены.

Разметка для регулировки света

Перед регулировкой следует проверить давление в шинах и раскачать авто, чтобы установились пружины подвесок. На переднее сиденье желательно положить груз весом около 75 кг или попросить сеть помощника. Это необходимо для учета веса водителя. На экране делается соответствующая разметка, по которой регулируется оптика. Регулировочные винты находятся с задней стороны оптики под капотом (автор видео — Ремонт Двигателя! И интересное!).

Характерные неисправности фар

Основной неисправностью света на ВАЗ 2106, чаще всего, является перегоревшая лампочка.

Если после замены ламп свет не горит, то причина может быть следующая:

• перегорел предохранитель;
• подгорели или окислились контакты в колодке;
• неисправно реле;
• поломался выключатель;
• обрыв в электросети;
• пропадание массы.

Если не горят фары ВАЗ 2106, не работают поворотники или неожиданно пропал свет, то нужно проверять поочередно все элементы, входящие в систему освещения, начиная с блока предохранителей.

Противотуманные фары и тюнинг оптики

Дополнительные противотуманки (ПТФ) следует устанавливать на переднем фартуке автомобиля ближе к дорожному покрытию, чтобы во время тумана огонь ламп лучше рассеивался. Часто ПТФ устанавливаются в вертикальной плоскости. В таком положении они находятся на одной высоте со штатным освещением, что способствует уменьшению коэффициента рассеивания. Эффективнее монтировать ПТФ в переднем бампере.

Тюнинг переднего освещения

Тюнинг фар ВАЗ 2106 состоит в полной замене компонентов — он выполняется поэтапно:

1. Сначала следует демонтировать штатную оптику вместе с защитными элементами.
2. Далее для установки изделий нужно просверлить соответствующие отверстия.
3. Затем нужно вмонтировать корпус оптики и наживить гайки на болты. Окончательно затягивать гайки следует после регулировки.
4. Далее монтируется другие элементы оптики.
5. Закрепив фары на ВАЗ, необходимо выполнить их регулировку. Кроме того, следует установить дополнительное реле, чтобы разделить включение и управление передними фарами.

Задние фонари ВАЗ 2106 тюнингуют светодиодными лампами и устанавливают накладки на фары.

Тюнингованые задние фонари

Тюнингом для автомобиля является защита фар ВАЗ 2106, которая может иметь разные формы. Защитными элементами может быть решетка, которая крепится в тех же местах, что и болты крепления оптики. В качестве дополнительной защиты на УАЗ и вазовские модели наклеивают бронированную пленку. Она качественно защищает стекло от повреждений. Часто устанавливают пластмассовые «очки» сетчатого типа, которые крепятся распорными усиками.

Заменить штатные лампы накаливания светодиодными не сложно, поэтому такой тюнинг доступен большинству водителей. Для этого не нужно ехать на автосервис, а можно приобрести все необходимые материалы и заменить лампы своими руками.

Извините, в настоящее время нет доступных опросов.

Видео «Светодиодные габариты»

В этом видео от Григория Ерохина демонстрируется, как сделать светодиодные габариты на «шестерке».

Рекомендуем к прочтению

Комментарии и отзывы

Не горят все фары на Ваз 21-06

Скорей всего, причина заключается в выходе из строя одного или нескольких предохранителей/реле. Нужно проверить целостность проводки.

Добро пожаловать!
Лампы – благодаря ним освещается дорога, горит свет в салоне и многое другое. Но бывают случаи когда какая либо лампочка приходит в негодность, допустим перестала гореть лампочка ближнего света и после этого приходиться искать информации о том, как же заменить данную лампу. Чтобы больше не искать информацию, мы специально для вас собрали его всю в этой статье так сказать во едино, и теперь когда вам нужно будет поменять ту или иную лампочку на ВАЗ 2106, просмотрев данную статью вы узнаете как это сделать.

Как заменить все лампочки на ВАЗ 2106?

Примечание!
Прежде чем начать, обязательно прочтите рубрику «Важно!» которая находиться в самом низу статьи!

Замена лампочки ближнего света:

Примечание!
На самом деле такой заголовок будет не очень верный, так как данная замена будет производиться на наружной фаре, но не все знают что это такое и поэтому так будет проще людям, но всё же чтобы вы знали кому неизвестно, то наружная фара это та которая идёт ближе к крылу, более подробно смотрите на фото:

Для замены лампы в этой фаре, вам нужно будет запастись: Лампочкой Н412V 60/55Вт, а так же отверткой!

1) Сперва отверните снимите облицовку передних фар с автомобиля. (О том как снять облицовку, см. в статье под названием: «Замена передних фар на ВАЗ», пункт 3)

Примечание!
Если в ходе снятия данной фары у вас возникнут проблемы со снятием облицовки, то есть вам не удастся её снять, тогда возьмите в руки отвёртку и при помощи неё аккуратно подденьте защитную облицовку и после чего снимите её с установочного своего места!

2) Далее ослабьте но не выворачивайте полностью винты, которые крепят ободок фары.

3) После чего возьмите саму фару рукой, и поверните её до того пока все винты не выйдут из зацепления и не перейдут в отверстие, благодаря которому фару нужно будет снять.

Примечание!
Когда вы извлечёте фару, отсоедините от её задней части колодку проводов и тем самым полностью снимите данную фару!

4) Теперь когда фара будет снята, переверните её и при помощи отвёртки откиньте две пружинки которые крепят саму лампу.

5) А после того как пружинки будут откинуты, извлеките повреждённую (Перегоревшую) лампочку из внутренней части фары.

Примечание!
Установка новой лампы и установка на своё место самой фары происходит в обратном порядке снятию!

При установке облицовки на своё место будьте аккуратны не поломайте усики её крепления, а чтобы этого не случилось то устанавливайте данную облицовку так:

1) Сперва установите облицовку фар на облицовку но только радиатора, но начинайте установку обязательно всегда с нижней части.

2) А затем чуть приподнимите облицовку передних фар и тем самым нажмите на неё сверху и она у вас защёлкнется.

Замена лампочки дальнего света:

Примечание!
Как вы уже заметили заголовок опять был написан так сказать по простому, на самом деле замена лампочки в данной статье будет осуществляться на внутренней фаре, а внутренние фары как вы уже поняли располагаются ближе к решётки радиатора, для большей наглядности они указаны на фото чуть ниже:

Для замены лампы дальнего света вам нужно будет запастись: Отверткой, а так же самой лампочкой 3Н412V 55Wh2. (Как выглядит данная лампа, смотрите ниже)

Ещё перед тем как начать менять данную фару, обязательно просмотрите рубрику «Замена лампочки ближнего света», там будет описываться как нужно правильно снимать и устанавливать на место облицовку передних фар, так вот обязательно её снимите и только после этого приступайте к операции которая описывается ниже!

1) В начале операции при помощи отвёртки ослабьте три винта которые крепят ободок фары.

2) А когда винты будут ослаблены, аккуратно возьмитесь рукой за оптический элемент и крутаните его до того, пока он не выйдет из зацепления, а когда винты будут выведены из зацепления, тогда тем самым снимите данный оптический элемент с автомобиля.

Примечание!
Но когда вынете фару, отсоедините от её задней части провод «массы» и «плюсовой» провод!

3) Затем переверните фару и после чего сожмите пальцами руки пружинный держатель лампы, и тем самым откиньте его чтобы он не мешал снятию.

4) А после чего извлеките лампочку из самой фары и тем самым замените её на новую.

Примечание!
Установка новой лампы в фару дальнего света происходит в обратном порядке снятию, а вот установка облицовки передних фар должна осуществляться обязательно снизу вверх более подробнее как уже было сказано ранее, смотрите в рубрике по замене фар ближнего света!

Замена лампы в подфарнике:

Примечание!
Прежде чем приступить к замене, давайте разберём что такое подфарник. Во-первых он установлен под передними фарами автомобиля, кстати от сюда и название «Подфарник». В нём находиться две лампы одна из которых вставляется в указатель поворота, который указан буквой «Б», а другая вставляется в габаритный свет который указан буквой «А»!

Для замены данных ламп вам нужно будет запастись: Отверткой, а так же лампой которая идёт на габаритный свет А12-5 (На фото справа), а так же лампой которая идёт на указатель поворота А12-21-3 (На фото она изображена слева)!

1) В начале отверните два винта, которые крепят рассеиватель и вследствие чего снимите его.

2) Далее выберите лампу которую вы будете заменять, они обе заменяются аналогично, поэтому для примера, снятие лампы указателя поворота происходит так. Сперва вам нужно будет надавить слегка на ту лампочку которую вы собираетесь заменять, а после чего чуть поверните её против часовой стрелки, до того пока выступы которые присутствуют на цокольной части лампы, не совпадут с пазами, а после совпадения извлеките данную лампу из патрона.

Замена лампы в повторителе поворота:

Данная лампа заменяется очень просто, но в некоторых случаях если у вас стоят спереди подкрылки то вам придётся их снять. (Более подробно о том как заменить лампу, см. в статье: «Замена лампочки в повторителе поворота»)

Замена ламп в фонаре заднего хода и в фонаре освещения номерного знака:

Примечание!
Прежде чем приступить к замене давайте разберёмся, где располагаются лампы заднего фонаря, а где лампа освещения номерного знака. Во-первых в заднем фонаре находиться около четырёх фар, одна из которых находиться в указателе поворота (Цифрой 1 обозначен), вторая лампа габаритного света (Цифра 2), третья лампочка заднего хода (3) и четвёртая лампа стоп сигнала (4). А местонахождение лампочки освещения номерного знака, указано под цифрой 5!

Для замены данных ламп вам нужно будет запастись: Отвёрткой, а так же и лампочками. (На габаритный свет, а так же на фонарь освещения номерного знака идёт лампа А12-5. А для всех остальных, таких как указатель поворота, свет заднего хода, стоп сигнал идёт лампа А12-21-3)

Для большего понятия ситуации, просмотрите чуть ниже фото, на котором снята задняя обшивка с багажного отделения, а буквой «А» указан патрон в котором находиться лампочка освещения номерного знака, а буковой «Б» указана гайка которая крепит рассеиватель к фаре!

Замена ламп в заднем фонаре:
1) Для замены ламп сперва снимите заднюю обшивку с багажного отделения для того чтобы она не мешала. (О том как снять заднюю обшивку, см. в статье: «Замена бензобака» пункты 2-5)

Примечание!
А так же если вам будет мешать и боковая обшивка, тогда её тоже можете снять!

2) Теперь аккуратно держа рассеиватель отверните с внутренней стороны багажника гайку, которая его крепит.

3) После отворачивания гайки снимите рассеиватель с автомобиля.

4) Далее слегка нажмите рукой на ту лампу которая установленная в фаре и после чего чуть поверните её против часовой стрелки, до того пока выступы на цокольной части лампы не совпадут с пазами патрона, а после совпадения потяните за лампу и тем самым снимите её с автомобиля. (Абсолютно все лампочки заменяются аналогично)

Примечание!
Новая лампочка устанавливается в обратном порядке снятию, а при установке рассеивателя, сперва установите его нижней частью и только потом прижав его рукой, во внутренней части заверните гайку которая данный рассеиватель крепит!

Замена лампы в фонаре освещения номерного знака:

Примечание!
Для того чтобы заменить лампу в данном фонаре, снимать сам рассеиватель как вы уже поняли не нужно, нужно всего лишь снять заднюю обшивку багажника для того чтобы добраться до патрона с лампой!

1) Когда задняя обшивка будет снята, возьмитесь рукой за патрон в котором установлена лампа и после чего извлеките патрон вместе с лампой из фонаря.

Примечание!
При извлечении патрона с лампой, колодку проводов которая крепиться к патрону снимать не нужно!

2) Теперь когда патрон с лампой у вас окажется в руке, слегка нажмите на эту лампу и после чего поверните ее против часовой стрелки, а когда она выйдет из зацепления извлеките лампу из патрона и вставьте на её место новую.

Примечание!
Когда будете вставлять патрон вместе с новой лампой обратно, сделайте так чтобы выступ который есть на патроне (Указан буквой А), сошёлся с пазом на корпусе фонаря который указан буквой Б!

Когда все операции будут завершены, установите заднюю обшивку на своё место!

Замена лампы в противотуманном фонаре:

Примечание!
Для замены вам потребуется: Отвёртка и сама новая лампа А12-21-3!

1) Чтобы заменить лампу сперва выверните винты крепящие рассеиватель и после чего снимите рассеиватель с фонаря.

2) Далее слегка нажмите на лампу которая установлена в фонаре и после чего чуть крутнув её на против часовой стрелки, выведите выступ цокольной части лампы из зацепления через пазы патрона и тем самым снимите данную лампу.

Примечание!
Новая лампа в противотуманный фонарь устанавливается в обратном порядке снятию!

Замена лампы в плафоне освещения салона:

Примечание!
Для замены вам нужно будет взять с собой: Новую лампу АС12-5!

1) Сперва ухватитесь рукой за верхний кончик данного плафона, а после чего потяните его на себя и тем самым снимите его со стойки, но при этом никакие провода не отсоединяйте.

Примечание!
За верхнюю часть плафона тяните аккуратно, потому что она хрупкая и если вы преминете силу то сможете сломать её, из-за чего вам придётся заменить сам плафон на новый!

А так же если плафон вам снять тяжело и вы не можете это сделать, тогда возьмите в руки отвёртку и при помощи неё аккуратно подденьте нижнюю часть плафона и тем самым снимите его!

2) Далее когда плафон будет снят и вы будете удерживать его в руке, тогда слегка нажмите на лампу и выведите её из того места где она установлена у вас, а когда выведите то снимите её и установите так же новую лампу.

Примечание!
Снятый плафон устанавливается на своё место в обратно порядке снятию!

Замена лампы бардачка:

Примечание!
В бардачке или как его ещё называют вещевой ящик, используется лампа типа А12-4, а располагается она во внутренней его части вверху слева!

1) Чтобы заменить лампу сперва откройте бардачок, и после чего отсоедините провод от задней части лампы его ещё называю патрон.

2) Затем извлеките данный патрон совместно с лампой из держателя.

Примечание!
Если патрон вместе с лампой не выходит из держателя, тогда аккуратно при помощи пассатижей извлеките его!

3) После чего нажмите на лампу и поверните её против часовой стрелки, и тем самым извлеките лампу из патрона, а в патрон установите новую лампу.

Примечание!
Все детали устанавливаются в обратном порядке!

Замена лампы подкапотного пространства:

Примечание!
Используется в подкапотном пространстве лампа А12-5, а расположена она на щите передка, более подробно смотрите на фото:

1) Чтобы её заменить, так же слегка надавите на неё и после чего поверните её против часовой стрелки, а когда данная лампа выйдет из зацепления, извлеките её из патрона, то есть снимите.

Замена лампы багажника:

Примечание!
Используется в багажном отделении, всё та же лампочка А12-4, которая используется во многих узлах освещения данного автомобиля!

А располагается данная лампочка, на рамке задней перегородки сверху, поэтому чтобы её беспрепятственно можно было увидеть, загляните во внутреннюю часть багажного отделения в тёмное время суток и вы увидите её!

1) Для того чтобы её снять, сперва отсоедините от данной лампы кончик провода.

2) После чего рукой отодвиньте как показано на рисунке рассеиватель лампы и тем самым снимите его.

3) Далее снимите держатель лампы, с рассеивателя и тем самым извлеките лампу из данного держателя как показано на маленьком рисунке в углу основного фото.

Примечание!
Рассеиватель (Цифра 3) в который вставляется держатель (2) совместно с лампой (1) вставлен свободно и ни чем не фиксируется!

Важно!
Когда вы будете снимать или устанавливать лампы или лампу передних фар, обязательно держите данную лампу только лишь за её корпус, никогда не держите лампочку за саму колбу, потому что это может привести к замасливанию колбы и вследствие чего данная колба раньше времени обгорит и вам придётся снова заменять данную лампу! (Это относиться только к тем лампочкам, которые вы будете устанавливать на автомобиль и в дальнейшем пользоваться ими)

Но бывает такое что нечаянно вы задели всё таки за колбу и оставили на ней жирные следы или просто грязь, тогда в таком случае при помощи тряпочки и спирта аккуратно удалите данные следы, а так же сотрите всю попавшую на колбу грязь, чтобы предотвратить преждевременный процесс обгорания данной колбы!

Американские габариты в ВАЗ 2107

Принцип работы:
Поворотники загораются при включении габаритных огней (соответственно работают с ближним и дальним светом фар). При включении одного из поворотников один горит, а второй начинает моргать, при выключении поворотника опять загораются оба. Та же история с аварийкой, оба поворотника полностью тухнут и загораются в такт остальным повторителям.

Вот изображение схемы по которой велась работа.

2 конденсатора на 4700мкФ 25вольт
2 диода IN5819
2 5-ти контактных реле и 2 разъема под них (можно купить в любом магазине автозапчастей, лично я только там их нашел)
клеммы мама/папа — мне понадобились только 4 клеммы.
Прямые руки и, хотя бы, начальные навыки пользования паяльником.

И вот я дома прикинул как все должно быть
!ВАЖНО!
Правильно установите диод, иначе работать схема не будет.

По схеме кто-то конденсатор выводил на отдельные провода, я же кондер и диод запаял напрямую в разъем под реле (так, мне показалось, компактней и легче), пошел пробовать.

Примерно накидал проводов проверить работоспособность

получилось вместе с габаритами загораются все поворотники (с левой стороны т.к. там собственно и велась работа). Думал, что же там могло быть, обратился к парню, который уже собирал себе такую схему. Выяснилось, что главное отсоединить + который идет на поворотник от самого поворотника и пустить через реле (по схеме).

Габариты в поворотниках ВАЗ 2104

Решил, будет не лишним сделать габариты в поворотниках.

1. Держатель безцокольной лампочки от повторителя поворотов ВАЗ 2107 (который на крыле).
2. ДВЕ безцокольные лампочки (с усиками) каждая на 5W — можете больше по мощности поставить.
3. Провода и мамки.

Сверлить не бойтесь, ничего страшного не будет — я проверил. Только одно «но» — когда сверлить начнете отверстие под держатель лампочки, обязательно выньте 21 — ватную лампочку от поворотника с патроном из блок фары, иначе сверлом можете её задеть и тогда у вас в блок фаре стёклышки будут.
Что касается проводки — думаю разберётесь — ничего сложного нет…
Обязательно заизолируйте мамки, которые воткнуты в держатель лампочки — на всякий случай.
Извините, что не могу выложить фотку с включенными габаритами, не могу камеру настроить, чтобы она нормально показала как светят поворотники, с телефона просто фоткал (там как то бликует ужасно и цвета размазываются), на днях сфоткаю на нормальный фотик и выложу фото, не сомневайтесь, смотриться очень даже миленько, мягонький такой свет в оранжевом блоке, приятно смотрится.
Некоторые еще с двухконтактной лампочкой делают, но я отказался от этой идеи — там надо ПАТРОН пилить, сверлить, туда провода какие-то протягивать, контакты спаивать. Потом вся эта конструкция не удобно достаётся, и лампочка в случае если перегорит — трудно меняется. Там контакт один нужно отпаивать, короче, сложно!

Перенос габаритных огней со штатных подфарников в штатные фары ВАЗ 2106

Цель переноса — улучшение внешнего вида автомобиля, повышение безопасности. Не новость, что габаритные огни в подфарниках шестерки еле заметны в сухую летнюю ночь, не говоря уже о слякотной осени и темной заснеженной зимы, когда на бампере скапливается сугробчек, закрывающий подфарники. Габаритный свет в фарах отлично виден в любую погоду.

Для переделки понадобится:
Инструмент:
— Дрель
— Оправка
— Клещи для монтажа клемм
— Отвертка крестовая
— Бокорезы
— Сверла, диаметром от 2мм до 13мм*

Детали:
— Гнездо патрона лампочки. Покупаем на барахолке старые убитые фары от ВАЗ-2101 и выдираем оттуда. Цена вопроса 5р./шт.
— Патрончики габаритов ВАЗ-2101. Покупаем новые в магазине. 3р./шт.
— Фары ВАЗ-2106. Покупаем новые в магазине 100р./шт.
— Провод 2м.
— Клеммы, типа «мама» 10шт.
— лампочки Philips BlueVision 12V 4W 4шт. т.е. две упаковки. (светит белым)

Для начала замеряем диаметр отверстия в фаре ВАЗ-2101, уже не помню точную цифру. И наметив на новой фаре ВАЗ-2106 точку, сверлим отверстие, постепенно увеличивая диаметр сверла. Сверл необходимо иметь минимум 10шт, чтобы не повредить отражатель фары, т.к. он сам по себе очень тонкий.

Место сверления отверстия намечаем согласно горшку фары, в нем есть небольшая выемка, вот напротив нее и сверлим. Иначе патрон с лампочкой будет упираться в горшок.

После того как отверстие просверлено, сжимаем немного гнездо патрона и вставляем в отверстие. Затем при помощи оправки вставленное в центр гнезда, раздавливаем гнездо так чтобы оно плотно и надежно сидело на отражателе фары. Технология простая, реализованная в фаре ВАЗ-2101, остается только повторить.

Далее вставляем лампочку в патрон, патрон в гнездо. Фара готова. Повторяем тоже самое еще с тремя фарами. Все фары готовы.

Далее необходимо подвести провода к лампочке габаритов. Размыкаем контактную площадку, к которой подходят провода от штатных габаритов. Вынимаем из колодки желтый провод и изолируем его. На место желтого провода вставляем клемму, к которой подключаем два голубых провода (если нет голубых, можно взять провода другого цвета). Другие концы голубых проводов продеваем в трубочки, которые идут к горшкам фар. Продев провод, крепим к концу клемму. Это будет «+» габаритов, который цепляется к контакту свежеустановленного патрона. Соединяем колодку. «-» берем от крепления горшка фары, к винтику прикручиваем провод на конце которого устанавливаем клемму. На другой стороне проделываем тоже самое. Проводка готова.

Подсоединяем клеммы новых проводов к лампочке габаритов в фаре. Подгибаем выпирающий кончик патрона так чтобы он не упирался в горшок фары.
Устанавливаем фары на место.

При монтаже обязательно нужно хорошо заизолировать клеммы, и корпус патрона габаритного огня, чтобы не каратило на массу.

В итоге получаем габаритные огни в фарах, светят ярко белым светом. Пользуюсь уже 2 года.

https://www.drive2.ru/l/3201918/, https://www.drive2.ru/l/288230376152109355/, https://www.drive2.ru/l/288230376151790549/

Светодиоды в фонари ВАЗ 2101, 2106, 2107 КЛАССИКА

Изготовление светодиодных фонарей для ВАЗ 2101 своими руками
Установка светодиодов в фонари

Малоизвестные прототипы Wartburg, так и не ставшие серийными

Начало или первая половина ХХ века

Все знают, что история автомобилей в их современном понимании этого слова началась с продукции Даймлера и Бенца. А теперь – удивительный факт: именно Wartburg был третьей немецкой фирмой, занявшейся выпуском машин еще в позапрошлом веке! В конце 1896 года некое объединение немецких банков создало предприятие Fahrzeugfabrik Eisenach AG. Управляющим фабрики стал «пушечный король» Генрих Эрхардт, а изначально здесь занялись производством… военного оружия – тяжелых артиллерийских орудий и пушек. С учётом неизбежной и не такой уж и далёкой Первой мировой войны, выбор сферы деятельности завода в Айзенахе был вполне понятен. Впрочем, выпускали там и другую технику – например, велосипеды, но тоже в основном для нужд армии. Ведь в начале прошлого века двухколёсный безмоторный транспорт широко использовался в военной сфере.

Уже два года спустя, в 1898-м, на базе трёхколесного автомобиля De Dion был создан опытный образец «самобеглой коляски», получившей мотор Бенца. Правда, публика приняла машину довольно прохладно, поэтому Эрхардт вскоре наладил контакты и подписал соглашение с французской компанией Societe Decauville. Результатом сотрудничества стал первый автомобиль марки Wartburg – Wagen Model 1. Откуда же взялось необычное название? Всё очень просто: Вартбург – это средневековый замок недалеко от Айзенаха, который был построен в конце девятого века.

Два Вартбурга – ранний автомобиль и средневековый замок​

Сначала автомобили этой модели оснащались четырёхсильным двигателем De Dion объемом 480 «кубиков», а чуть позже получили и более мощный 0,8-литровый мотор, который выдавал уже пять «лошадок». Не спешите улыбаться: с такой энерговооруженностью Вартбурги разгонялись до вполне приемлемых на стыке веков 40 километров в час. Wartburg Wagen Model 2 был заметно мощнее и вместительнее.

На базе третьей модели, оснащенной 45-сильным (!) мотором, была построена гоночная версия 45HP, но… наступает время, когда компания становится убыточной, а владельцы просто увольняют руководителя предприятия, которое вскоре переименовали в Dixi.

На фото: гоночный Wartburg 45 HP

В дальнейшем предполагалось не просто производство автомобилей какой-то одной модели, но и заметное расширение модельного ряда – выпуск целого семейства (или серии) Т, а затем и R. Они отличались не только конструкцией и формой кузова, но и мощностью и количеством цилиндров в моторах.

Во время Первой мировой войны компания полностью переключается на производство военной техники и оружия, а в послевоенные годы она была вынуждена объединиться с фабрикой Gothaer Waggonfabrik, выпуская ряд довоенных моделей, а также пытаясь наладить производство собственной малолитражки под названием Diana. Увы, довести её до ума не хватало ни времени, ни возможностей, поэтому в конце 1927 года в Айзенахе начинается выпуск Dixi DA1 – лицензионного Austin 7.

Английский Austin и немецкий Dixi – и близнецы, и братья​

Машинка получилась довольно удачной и имела явный коммерческий успех, выпускаясь тысячами экземпляров. И тут в истории марки наступает неожиданный поворот: предприятие выкупает компания… BMW, из-за чего малолитражка получает двойное имя BMW-Dixi, но вскоре приставка после дефиса исчезнет.

Первый BMW, он же Dixi, он же Austin

Зато спортивная версия BMW 3/15 получила название Wartburg! Правда, выпускалась она недолго и в небольших количествах.

Последний «досоциалистический» Wartburg – гоночный родстер на базе модели 3/15

1 / 5

Последний «досоциалистический» Wartburg – гоночный родстер на базе модели 3/15

2 / 5

Последний «досоциалистический» Wartburg – гоночный родстер на базе модели 3/15

3 / 5

Последний «досоциалистический» Wartburg – гоночный родстер на базе модели 3/15

4 / 5

Последний «досоциалистический» Wartburg – гоночный родстер на базе модели 3/15

5 / 5

К 1932 году компания выпустила около 25 000 таких машинок в обычной версии, и срок действия лицензии, купленной у англичан, истёк.

Однако инженеры фирмы, использовав наработки прежней модели, создают собственный автомобиль серии АМ. Его отличали независимая подвеска всех колёс и верхнее расположение клапанов – практически гоночные технологии по меркам тридцатых годов! Новые модели автомобилей BMW в это время выпускались именно и только в Айзенахе, поскольку в Мюнхене в то время производили мотоциклы.

И тут грянула Вторая мировая… Исходя из того, как она закончилась, американцы передали Тюрингию под управление Советской военной администрации. Завод в очередной раз переименовали в Sowjetische AG Maschinenbau Awtowelo (А/О Советское машиностроительное предприятие Автовело), и здесь занялись производством довоенных автомобилей, причем под маркой BMW! Неудивительно, что вскоре разразился большой скандал: в Мюнхене заявили, что завод в Айзенахе использует марку BMW незаконно. В итоге само предприятие было переименовано в VEB Automobilwerk Eisenach (Народное предприятие Автомобильный завод Айзенах или AWE), а машины получили аббревиатуру EMW, но уже к середине пятидесятых «бывшие БМВ» были сняты с производства, а вместо них начали выпуск IFA F9 – модели, имевшей много общего с довоенным прототипом DKW, который AWE получило от бывшего завода Horch.

Красно-белая эмблема намекала, что эти BMW были сделаны в послевоенное время и в ГДР

1 / 4

Красно-белая эмблема намекала, что эти BMW были сделаны в послевоенное время и в ГДР

2 / 4

Красно-белая эмблема намекала, что эти BMW были сделаны в послевоенное время и в ГДР

3 / 4

Красно-белая эмблема намекала, что эти BMW были сделаны в послевоенное время и в ГДР

4 / 4

IFA – малолитражка эпохи «до Вартбурга»​

Действие второе, послевоенное – привет, Wartburg

Надеемся, вы еще окончательно не запутались во всех этих сложных хитросплетениях немецких марок, но именно в 1955-м вышла машина, которая получила «историческое» торговое наименование Wartburg. Модель 311 выпускалась со всеми возможными вариантами кузовов – седан, кабриолет, универсал, купе и даже родстер!

Первый Wartburg был очень разным, но в итоге остался в тени своего младшего брата

1 / 7

Первый Wartburg был очень разным, но в итоге остался в тени своего младшего брата

2 / 7

Первый Wartburg был очень разным, но в итоге остался в тени своего младшего брата

3 / 7

Первый Wartburg был очень разным, но в итоге остался в тени своего младшего брата

4 / 7

Первый Wartburg был очень разным, но в итоге остался в тени своего младшего брата

5 / 7

Первый Wartburg был очень разным, но в итоге остался в тени своего младшего брата

6 / 7

Первый Wartburg был очень разным, но в итоге остался в тени своего младшего брата

7 / 7

Последний заслуживает более детального воспоминания. Спортивную версию с открытым двухместным и двухдверным же кузовом представили на ярмарке в Лейпциге в 1957 году. Wartburg 313/1 Sportwagen Coupe чаще называли Wartburg Sport, и он был примечателен тем, что мягкий верх поставлялся за доплату в качестве опции, а стандартным оснащением машины была жесткая съемная крыша.

После того, как трехцилиндровый мотор наделили целой тройкой карбюраторов, спортивный Вартбург выдавал 50 л.с. и разгонялся до 140 км/ч. Хотя спортивной эту модель с полусотней «лошадок», конечно, можно было считать разве что условно, а за три года удалось выпустить менее полутысячи таких машинок, которые в наше время считаются настоящими раритетами – объектами охоты коллекционеров.

В середине шестидесятых годов на автомобильную сцену Восточной Европы выходит модель 353 – тот самый Wartburg, который ассоциируется у подавляющего большинства автомобилистов с этой немецкой маркой.

На фото: Wartburg 353

Его история уже хорошо известна нашим читателям, ну а мы предлагаем сосредоточиться на прототипах, которые регулярно создавались в Айзенахе почти два десятилетия подряд.

Итак, еще во времена первого послевоенного Вартбурга был создан прототип P100 – четырехдверный седан, отличительной особенностью которого был расположенный в пределах колесной базы оппозитный мотор (!).

Один из прототипов Р100

У второго опытного образца в глаза бросаются крупные прямоугольные фары и расположенные рядом поворотники, заходившие на боковины передних крыльев. Кстати, это характерное решение затем стало своеобразной «визиткой» внешности 353-го. Не забывали в это время и про Wartburg Sport, разработав центрально-моторный прототип 313-2.

Прототип P100 нашел своё отражение и в экспериментальном родстере 313-2

Иные Вартбурги

Располагая потенциально прогрессивной переднеприводной платформой (стоит ли напоминать, что и советские Москвичи, и итальянский FIAT 124 оставались верны классически-архаичному заднему приводу), в Айзенахе решили создать собственный «Гольф до Гольфа». Им стал переднеприводный двухобъемник 355 Coupe, на который впоследствии был удивительно похож Volkswagen Passat B1! И это сходство подметили не только мы, но и почитатели марки Volkswagen.

Как ни крути, отрицать сходство концепта с серийным Пассатом нет смысла​

Даже спустя 50 с лишним лет 355-й смотрится интересно

Судя по всему, на одном из прототипов Вартбурга 355 (второе фото) задние фонари позаимствовали у вазовской «трёшки»…​

…но на музейном экспонате стоит задняя оптика от ВАЗ-2106​

C 1968 по 1973 годы (год начала производства Passat B1!) было выпущено четыре прототипа 355-го. Увы, несмотря на то, что под капотом «купе с Востока» был размещен четырехтактный мотор Renault, всерьез речь о запуске машины в серийное производство не шла, поскольку для этого не было предусмотрено финансирование, да и обычный Вартбург 353 в странах СЭВ на тот момент пользовался стабильным спросом.

Однако «чужое сердце» в моторном отсеке, да и сам экспериментальный Вартбург появились не просто так: в середине семидесятых годов в мире наметился курс на ужесточение экологических требований к автомобилям. Двухтактный мотор серийного Вартбурга, в котором масло нужно было добавлять прямо в бензин, чтобы оно сгорало внутри двигателя вместе с топливом, имел очень грязный выхлоп даже визуально, поэтому говорить о каких-то нормах выбросов СО и СН в этом случае было бы просто смешно. Восточнонемецкие инженеры понимали, что миру нужен принципиально новый Вартбург – во-первых, с современным четырехтактным бензиновым двигателем, а во-вторых, с несущим кузовом (не будем забывать, что 353-й имел рамную конструкцию!). Внешне четырехдверный прототип напоминал нечто среднее между маленьким Volvo и экспериментальными Шкодами, о которых мы вспоминали совсем недавно.

На фото: Wartburg 360

В Айзенахе велись работы над установкой на автомобиль газотурбинного двигателя и планировалось создание вместе со Skoda нового поколения автомобилей того же класса – проект получил название RGW-Auto P760, а выпускать его должны были Skoda, Wartburg и даже Trabant!

Прототипы, прототипы…​

Предполагалось, что сначала и чехи, и восточные немцы будут выпускать эту модель под разными марками, а затем каждая из фирм создаст собственный дизайн, который позволит идентифицировать марку, сходу отличая новый Wartburg от Шкоды или Трабанта.

«Триста пятьдесят пятый» в это время чуть «подмарафетили», заодно перекрасив его в жизнерадостно-зелёный цвет, а годом позже, в 1978-м, была предпринята еще одна и уже почти отчаянная попытка радикально осовременить Вартбург, выпустив очередной прототип – на сей раз модели 610М.

Зелененький он был: прототип 355-го существовал в нескольких вариациях

1 / 3

Зелененький он был: прототип 355-го существовал в нескольких вариациях

2 / 3

Зелененький он был: прототип 355-го существовал в нескольких вариациях

3 / 3

Этот седан «замкнул круг»: в восьмидесятые годы немцы уже не грезили новыми Вартбургами

1 / 3

Этот седан «замкнул круг»: в восьмидесятые годы немцы уже не грезили новыми Вартбургами

2 / 3

Этот седан «замкнул круг»: в восьмидесятые годы немцы уже не грезили новыми Вартбургами

3 / 3

Он имел много общего с 360-м и отличался более «прилизанной» внешностью, под которой должны были находиться «реношные» агрегаты. Увы, и в этом случае опытные образцы не имели практически никаких шансов добраться до конвейера…

Сам же серийный Wartburg 353 за всё время лишь претерпел кузовные метаморфозы, прибавив в итоге к традиционному седану варианты с кузовами универсал (Tourist) и пикап (Trans), а в 1985-м машина получила более мощный двигатель и пластиковые детали отделки вместо хромированных.

Пикап и универсал разбавили единоличие седана​

После обновления Вартбург стал современнее. Наверное. Но это не точно.

А теперь вспомним, что в Тольятти Жигули получили подобный «макияж» еще в 1980 году (модель 2105), а как раз в 1985-м на улицах СССР и дорогах Европы появились переднеприводные Спутники-Самары, до которых Вартбургу было так же далеко, как одноименному замку в Тюрингии – до новенькой панельной девятиэтажки…

И только в конце восьмидесятых годов за едущим Вартбургом уже не тянулся сизый шлейф сгоревшего масла, поскольку Wartburg 1300 получил не только более свежую внешность, но и (наконец-то!) вполне современный четырехтактный бензиновый двигатель Volkswagen объемом 1,3 л и мощностью 64 «лошадки» – точь-в-точь, как на советской «восьмерке»!

Если бы вариант с такой внешностью и мотором Volkswagen появился лет на 5-8 раньше, Вартбург наверняка пользовался бы большим спросом в конце своего жизненного пути​

Увы, престарелому Вартбургу ни «пересадка сердца», ни косметические процедуры не помогли по простой причине: Восточная и Западная Германии в этот момент объединялись, а это значило, что судьба «социалистических» Вартбургов и Трабантов была предрешена. Невольный главный герой нашего повествования стал достоянием истории в 1991-м, когда завод в Айзенахе приобрела фирма Opel. Ну а сама марка Wartburg из-за того, что ни один из прототипов не стал серийным и не был широко известным в своё время, так и ассоциируется до сих пор у большинства автомобилистов с одной-единственной моделью – тем самым «триста пятьдесят третьим».

Опрос

Ваше отношение к прототипам из Айзенаха?

Всего голосов:

Патент США на световой микроскоп с акустооптическими перестраиваемыми фильтрами. Патент (Патент № 5,841,577, выданный 24 ноября 1998 г.)

1. Световой микроскоп, содержащий:

источник света;

акустооптический перестраиваемый фильтр для приема света от указанного источника света и для создания из него двух световых потоков разной поляризации;

— первый усилитель для подачи сигнала настройки на упомянутый фильтр;

средство для объединения упомянутых двух световых потоков в объединенный световой поток;

входная оптика для фокусировки комбинированного светового потока на образец; и средство формирования изображения

для приема света от образца и для создания изображения от него.

2. Микроскоп по п.1, в котором указанное средство для объединения включает в себя другой акустооптический перестраиваемый фильтр, причем указанный микроскоп дополнительно содержит пространственный фильтр, расположенный между указанным акустооптическим настраиваемым фильтром и указанным другим акустооптическим настраиваемым фильтром, указанным другим акустооптическим фильтром. настраиваемый фильтр, реагирующий на сигнал настройки, выводимый другим усилителем.

3.Микроскоп по п.1, в котором указанное средство комбинирования включает в себя управляющую оптику.

4. Микроскоп по п.1, содержащий конденсор темного поля, расположенный между указанной входной оптикой и образцом.

5. Микроскоп по п.1, в котором указанный источник света включает в себя дуговую лампу.

6.Микроскоп по п. 5, в котором указанный источник света дуговой лампы включает в себя ксеноновую лампу, имеющую дугу длиной менее 1 миллиметра.

7. Микроскоп по п.1, в котором указанный акустооптический перестраиваемый фильтр содержит кристалл диоксида теллура.

8. Микроскоп по п.1, дополнительно содержащий средство управления для подачи мультиплексированных сигналов на упомянутый первый усилитель.

9. Микроскоп по п.1, дополнительно содержащий ультрафиолетовый фильтр, расположенный между указанным источником света и указанным настраиваемым фильтром.

10. Микроскоп по п.1, дополнительно содержащий инфракрасный фильтр, расположенный между указанным источником света и указанным настраиваемым фильтром.

11.Микроскоп по п. 1, в котором указанное средство формирования изображения включает в себя:

линзу объектива для приема света от образца и для получения от него изображения;

— акустооптический перестраиваемый фильтр формирования изображения для приема изображения от указанной линзы объектива и для фильтрации изображения;

— второй усилитель для подачи сигнала настройки на упомянутый перестраиваемый фильтр формирования изображения; и

процессор для обработки отфильтрованного изображения.

12.Микроскоп по п. 11, в котором упомянутый процессор включает в себя средство памяти для хранения обработанного изображения.

13. Микроскоп по п.1, дополнительно содержащий дихроичный светоделитель, расположенный так, что указанная входная оптика выполняет функцию указанного средства формирования изображения.

14. Световой микроскоп, содержащий:

источник света;

первый и второй усилители;

— первый акустооптический перестраиваемый фильтр, управляемый упомянутым первым усилителем, упомянутый первый фильтр для приема света от упомянутого источника света и для создания из него двух световых потоков с разной поляризацией;

средство для объединения упомянутых двух световых потоков в объединенный световой поток;

входная оптика для фокусировки комбинированного светового потока;

площадка для хранения образца;

— конденсатор для приема указанного сфокусированного комбинированного светового потока и для проецирования указанного светового потока на образец;

выходная оптика для приема света от образца и получения от него изображения;

— второй акустооптический перестраиваемый фильтр, управляемый упомянутым вторым усилителем, упомянутый второй фильтр для приема изображения от упомянутой выходной оптики; и

— процессор для обработки изображения, выводимого из упомянутого второго акустооптического перестраиваемого фильтра.

15. Световой микроскоп по п. 14, в котором указанное средство для объединения включает в себя другой акустооптический перестраиваемый фильтр, причем указанный микроскоп дополнительно содержит пространственный фильтр, расположенный между указанным первым настраиваемым акустооптическим фильтром и указанным другим акустооптическим перестраиваемым фильтром, указанным другим акустооптическим фильтром. -оптический перестраиваемый фильтр, управляемый другим усилителем.

16.Световой микроскоп по п. 14, в котором указанное средство комбинирования включает в себя управляющую оптику.

17. Световой микроскоп по п.14, в котором упомянутый источник света включает в себя дуговую лампу.

18. Световой микроскоп по п.14, в котором упомянутый конденсатор включает в себя конденсор темного поля.

19.Световой микроскоп по п. 14, в котором упомянутый конденсор включает в себя конденсор светлого поля.

20. Микроскоп по п.14, дополнительно содержащий средство управления для подачи мультиплексированных сигналов на упомянутые первый и второй усилители.

21. Световой микроскоп, содержащий:

лазерный источник света;

— первый акустооптический перестраиваемый фильтр для приема света от указанного источника света;

— первый усилитель для подачи сигнала настройки на упомянутый первый фильтр;

— рулевое устройство для приема света от указанного акустооптического перестраиваемого фильтра;

входная оптика для приема света от указанной управляющей оптики и для фокусировки указанного света на образце;

средство формирования изображения для приема света от образца и для создания изображения от него;

— второй акустооптический перестраиваемый фильтр для приема упомянутого изображения от упомянутого средства формирования изображения; и

— второй усилитель для подачи сигнала настройки на второй фильтр.

22. Световой микроскоп по п.21, в котором упомянутое управляющее устройство включает в себя управляющую оптику, упомянутый световой микроскоп дополнительно содержит устройство, имеющее точечные отверстия, расположенные внутри оптического пути, определяемого упомянутой управляющей оптикой, для отклонения излучения за пределами полосы пропускания.

23. Микроскоп по п.21, дополнительно содержащий конденсор темного поля, расположенный между указанной входной оптикой и образцом.

24. Микроскоп по п.21, дополнительно содержащий дихроичный светоделитель, расположенный так, что указанная входная оптика выполняет функцию указанного средства формирования изображения.

25. Световой микроскоп по п.21, дополнительно содержащий конденсор светлого поля, расположенный между указанной входной оптикой и образцом.

26.Световой микроскоп, содержащий:

источник света;

первый и второй усилители;

— первый акустооптический перестраиваемый фильтр для приема света от указанного источника света и для создания из него двух световых потоков различной поляризации, причем указанный первый фильтр управляется указанным первым усилителем;

другой усилитель;

другой акустооптический перестраиваемый фильтр для объединения упомянутых двух световых потоков в объединенный световой поток, упомянутый другой акустооптический перестраиваемый фильтр управляется упомянутым другим усилителем;

входная оптика для фокусировки комбинированного светового потока;

площадка для хранения образца;

— конденсатор для приема света от указанной входной оптики и для освещения им образца;

выходная оптика для приема света от образца и получения от него изображения; и

— второй акустооптический перестраиваемый фильтр для приема упомянутого изображения от упомянутой выходной оптики, упомянутый второй фильтр управляется упомянутым вторым усилителем.

27. Световой микроскоп по п.26, в котором упомянутый конденсор является конденсатором темного поля.

28. Световой микроскоп по п.26, в котором упомянутый конденсатор является конденсатором светлого поля.

29. Микроскоп по п.26, дополнительно содержащий пространственный фильтр, расположенный между указанным первым акустооптическим перестраиваемым фильтром и указанным другим акустооптическим перестраиваемым фильтром.

30. Микроскоп по п.26, в котором указанный источник света включает в себя дуговую лампу.

31. Микроскоп по п.30, в котором указанный источник дуговых ламп включает в себя ксеноновую лампу, имеющую дугу длиной менее 1 миллиметра.

32. Микроскоп по п.26, в котором упомянутые первый, второй и другой акустооптические перестраиваемые фильтры содержат кристалл диоксида теллура.

33. Микроскоп по п.26, дополнительно содержащий средство управления для подачи мультиплексированных сигналов на упомянутые усилители.

34. Микроскоп по п.26, дополнительно содержащий ультрафиолетовый фильтр, расположенный между указанным источником света и указанным первым настраиваемым фильтром.

35.Микроскоп по п. 26, дополнительно содержащий инфракрасный фильтр, расположенный между указанным источником света и указанным первым настраиваемым фильтром.

36. Микроскоп по п.26, дополнительно содержащий процессор для приема изображения от второго акустооптического перестраиваемого фильтра.

37. Микроскоп по п.36, в котором упомянутый процессор включает в себя средство памяти для хранения обработанного изображения.

38. Микроскоп по п.26, дополнительно содержащий дихроичный светоделитель, расположенный так, что функция упомянутой входной оптики и функция упомянутой выходной оптики выполняются одним и тем же устройством.

39. Способ создания изображения образца, включающий следующие этапы:

разделение светового луча на два световых потока с разной поляризацией с использованием первого акустооптического перестраиваемого фильтра;

объединение двух световых потоков;

освещение образца комбинированным световым потоком; и

пропускание флуоресцентного света от образца через линзу для создания изображения.

40. Способ по п.39, дополнительно содержащий этап пропускания света от линзы через второй акустооптический перестраиваемый фильтр.

41. Способ по п.40, дополнительно содержащий этап переключения длины волны первого и второго акустооптических перестраиваемых фильтров.

42.Способ по п. 40, дополнительно содержащий этап включения и выключения первого и второго акустооптических перестраиваемых фильтров для измерения явлений с временной задержкой.

Регулируемый по напряжению оптический фильтр с резонансным коэффициентом отражения для видимого …

ПРИКЛАДНАЯ ФИЗИКА ПИСЬМА 90, 261109 2007 Напряжение — настроенное резонансное отражение оптическое < strong> фильтр для видимых длин волн, созданных с помощью формования нанореплик Фучьи Янга, Гэри Йена и Брайана Т.Cunningham a Nano Sensors Group, Департамент электротехники и вычислительной техники, Университет Иллинойса в Урбане-Шампейн, 208 Н. Райт-Стрит, Урбана, Иллинойс 61801, и Лаборатория микро- и нанотехнологий, Университет Иллинойса в Урбана-Шампейн, 208 Н. Райт-стрит. , Урбана, Иллинойс 61801 Поступило 19 апреля 2007 г .; принята 3 июня 2007 г .; опубликовано в Интернете 26 июня 2007 г. резонансный фильтр с управляемым режимом, включающий в себя электро- оптический перестраиваемый показатель преломления жидкого кристалла, продемонстрирован на длине волны 655 нм и диапазон настройки 4 нм.Строгий анализ связанных волн и анализ конечных разностей во временной области используются для моделирования характеристик фильтра во время переориентации жидкого кристалла. Продемонстрирована настройка на для человека, которая согласуется с моделированием устройства. Ожидается, что настраиваемые фильтры в видимом диапазоне длин волн, которые недорого изготавливаются на больших площадях, найдут применение в оптическом ограничении и отображении видео.© 2007 Американский институт физики. DOI: 10.1063 / 1.2752128 Автор, которому следует адресовать корреспонденцию; электронная почта: [email protected] Способность выборочно отражать определенные диапазоны длин волн и легко настраивать длину отраженной волны представляет интерес для широкого диапазона оптических систем, включая мультиплексирование с разделением по длине волны, 1 спектроскопию, 2 флуоресцентная микроскопия, 3 оптических ограничивающих для защиты датчиков / глаз, 4 и видеодисплея.5 В идеале такая система могла бы быстро настраиваться в большом диапазоне длин волн с относительно небольшими напряжениями и токами, используя устройство, которое является простым и недорогим в изготовлении. В зависимости от применения может потребоваться, чтобы диапазон отраженных длин волн был чрезвычайно узким или широким, но диапазон настройки должен быть достаточно большим, чтобы обеспечить существенную модуляцию отраженной или прошедшей интенсивности. Фильтры отражательной способности, основанные на аномальных оптических резонансах 6–10, которые возникают в определенных периодических поверхностных структурах, представляют собой класс устройств, которые могут обеспечить 100% эффективность отражения при резонансном длина волны в диапазоне длин волн, который может быть либо очень узким, либо 0.5 нм или 20 нм в ширину. 10–13 Такие устройства, часто называемые резонансными фильтрами s GMRF или поверхностными фотонными кристаллами PC, особенно привлекательны в качестве фильтров , поскольку они требуют нанесения только одного диэлектрика. тонкая пленка и может быть разработана для длин волн от 14 ультрафиолетового до инфракрасного. 10,13,15 Однако период структуры должен быть существенно меньше длины волны в свободном пространстве фильтрованного света, что создает проблему для недорогих производственных подходов, особенно для создание больших площадей устройств и приложений с видимым диапазоном волн.Недавно подходы к формованию реплик на основе пластика были применены для производства поверхностных фильтров для ПК s 16, которые позволяют производить гибкие листы пластиковой пленки в непрерывных рулонах для применения в качестве оптические биосенсоры. 17–19 В течение многих лет была признана способность настраивать резонансную длину волны таких устройств путем изменения показателя преломления одного из компонентов устройства 20, хотя динамическая настройка была продемонстрирована лишь в нескольких случаи.15,21–23 В этой работе мы представляем дизайн, моделирование, изготовление и описание линейного решетчатого резонансного фильтра отражательной способности , который включает встроенные прозрачные электроды для изменения в анизотропном показателе преломления с жидкокристаллической ЖК-пленкой. Строгий анализ связанных волн RCWA и анализ FDTD во временной области с конечными разностями используются для моделирования структуры устройства и для разработки структурных и оптических параметров для получения резонансных оптических моды в видимом диапазоне длин волн с узкими или широкими резонансами, в зависимости от поляризации падающего света относительно линий решетки.Метод формования реплик используется для изготовления субволновой периодической поверхностной структуры, и устройство характеризуется измерением резонансной длины волны как функции приложенного напряжения на ЖК-пленке. Схематическое изображение в разрезе устройства показано на рис. 1. Периодическая структура поверхности создается в полимерном материале UVCP, отвержденном ультрафиолетом, как описано ниже, на стеклянной подложке с тонкой прозрачной пленкой проводника ITO на поверхности оксида индия и олова. .Тонкая пленка диоксида титана TiO 2 с высоким показателем преломления нанесена на структуру поверхности, а тонкий слой ЖК распределен между решетчатой ​​структурой и верхним предметным стеклом, покрытым ITO. Электрическое поле прикладывается к ЖК-пленке путем приложения постоянного напряжения между нижним и верхним ITO-электродами. В этой букве ось z относится к направлению, перпендикулярному поверхности устройства, ось x относится к направлению, показанному на фиг. 1. Показан схематический вид изготовленного устройства в разрезе.Период линейной решетки = 360 нм при высоте решетки d = 70 нм. Толщина слоя TiO 2 t = 130 нм, расстояние между электродами L = 25 м. Напряжение прикладывается перпендикулярно устройству через слой ЖК. 0003-6951 / 2007/9026/261109/3 / $ 23.00 90, 261109-1 © 2007 Американский институт физики, загружено 24 сентября 2007 г. на номер 128.174.190.13. Распространение осуществляется с соблюдением лицензии AIP или авторских прав, см. Http://apl.aip.org/apl/copyright.jsp

(PDF) Оптические параметрические генераторы с квазифазным согласованием в большом количестве LiNbO3 с периодической полярностью

2116 J.Опт. Soc. Являюсь. B / Vol. 12, No. 11 / ноябрь 1995 г. Myers et al.

4. Р. Л. Байер, «Оптические параметрические генераторы», в Quantum

Электроника: трактат, Х. Рабин и К. Л. Тан, ред. (Aca-

demic, Нью-Йорк, 1975), стр. 587–702.

5. Г. Дж. Эдвардс и М. Лоуренс, «Температурно-зависимое дисперсионное уравнение

для конгруэнтно выращенного ниобата лития»,

Opt. Квантовая электроника. 16, 373–374 (1984).

6. Ю. С. Ким, Р. Т. Смит, «Тепловое расширение монокристаллов танталата лития

и ниобата лития», J.Прил. Phys.

40, 4637–4641 (1969).

7. Д. А. Робертс, «Упрощенная характеристика одноосных и двухосных нелинейных оптических кристаллов

: призыв к стандартизации номенклатуры и соглашений», IEEE J. Quantum

Electron. 28, 2057–2074 (1992).

8. М.Л. Борц, Д. Серкланд и М.М. Фейер, «Почти

генерация разностной частоты на 1,3 мм в волноводах из LiNbO3

для применения в качестве полностью оптического устройства сдвига канала»,

in Conference on Lasers и электрооптика, Vol.8 из 1994

OSA Technical Digest Series (Optical Society of America,

Washington, D.C., 1994), стр. 288–289.

9. М. Л. Борц, М. Фуджимура и М. М. Фейер, «Увеличенная пропускная способность

для квазисинхронизированной генерации второго гармоника

в волноводах LiNbO3», Электрон. Lett. 30,

34–35 (1994).

10. Дж. А. Армстронг, Н. Блумберген, Дж. Дюкюинг и П. С.

Першан, «Взаимодействия между световыми волнами в нелинейном диэлектрике

», Phys.Ред. 127, 1918–1939 (1962).

11. Э. Дж. Лим, М. М. Фейер и Р. Л. Байер, «Вторая гармоника

, генерирующая зеленый свет в периодически поляризованном плоском волноводе из ниобата лития

», Электрон. Lett. 25, 174–175 (1989).

12. М.Л. Борц, М.А. Арборе, М.М. Фейер, «Квазифазное параметрическое усиление и осцилляция

с периодической поляризацией в LiNbO3 волноводах

», Опт. Lett. 20, 49–51

(1995).

13.Г. А. Магель, М. М. Фейер и Р. Л. Байер, «Квази-фаза-

согласована с генерацией второй гармоники синего света в

периодически поляризованном LiNbO3», Прил. Phys. Lett. 56, 108–110

(1990).

14. Ю. Лу, Л. Мао и Н. Мин, «Генерация синего света путем удвоения частоты

непрерывного диодного лазера на GaAlAs с длиной волны 810 нм в квазисинхронизированном кристалле LiNbO3

», Опт. Lett. 19, 1037

(1994).

15. Х. Ито, К. Такью и Х. Инаба, «Изготовление периодической доменной решетки

в LiNbO3 путем записи электронного пучка для

применения нелинейных оптических процессов», Электрон.Lett.

27, 1221–1222 (1991).

16. J. Webj

orn, V. Pruneri, P. St. J. Russell, JRM Barr и

DC Hanna, «Генерация синего света с квазисинхронным согласованием

в объеме ниобата лития, электрически. поляризованы через жидкие периодические электроды

// Электрон. Lett. 30, 894–895 (1994).

17. С. Н. Чжу, Ю. Ю. Чжу, З. Ю. Чжан, Х. Шу, Х. Ф. Ван, Дж. Ф.

Хун, К. З. Ге и Н. Б. Мин, «Кристалл LiTaO3 периодически

полюсился путем приложения внешнего импульсного поля», Дж.Прил. Phys.

77, 5481–5483 (1995).

18. Q. Чен и В. П. Риск, «Периодическая полировка KTiOPO4us-

в приложенном электрическом поле», Электрон. Lett. 30, 1516–1517

(1994).

19. LE Myers, GD Miller, RC Eckardt, MM Fejer,

RL Byer и WR Bosenberg, «Квазисинхронизированный

Оптический параметрический генератор с накачкой 1,064 мм в объемном периоде —

LiNbO3 с однополярной полярностью. , ”Опт. Lett. 20, 52–54 (1995).

20.LE Myers, RC Eckardt, MM Fejer и RL Byer,

«Квазисогласованные оптические параметрические генераторы, использующие

объемных периодически поляризованных LiNbO3» в твердотельных лазерах и

нелинейных кристаллах

, GJ Quarles, L. Esterowitz и LK

Cheng, ред., Proc. Soc. Photo-Opt. Instrum. Англ. 2379,

154–162 (1995).

21. A. R¨

auber, «Химия и физика ниобата лития», в

Current Topics in Materials Science, E.Калдис, изд. (North-

Holland, Амстердам, 1978), стр. 503.

22. И. Камлибель, «Измерения спонтанной поляризации в нескольких сегнетоэлектрических оксидах

с использованием метода импульсного поля»,

J. Appl. Phys. 40, 1690–1693 (1969).

23. Д. К. Серкланд, Р. К. Эккардт и Р. Л. Байер, «Непрерывный —

-волновой оптический параметрический генератор с полным внутренним отражением

с накачкой на длине волны 1,064 нм», Опт. Lett. 19, 1046 — 1048 (1994).

24. С.Дж. Броснан и Р. Л. Байер, «Оптический параметрический генератор

, исследование порогов и ширины линии», IEEE J. Quantum Elec-

tron. QE-15, 415–431 (1979).

25. М. М. Чой, Р. Л. Байер, «Точные измерения восприимчивости второго порядка

для видимых и инфракрасных нелинейных кристаллов,

таллов», Phys. Ред. B 14, 1693–1706 (1976).

26. Д. Х. Юндт, Г. А. Магель, М. М. Фейер и Р. Л. Байер, «Pe-

LiNbO3 с риодной полярностью для высокоэффективной генерации второй гармоники

», Прил.Phys. Lett. 59, 2657–2659 (1991).

27. А. Ашкин, Г. Д. Бойд, Дж. М. Дзедзич, Р. Г. Смит, А. А.

Баллман, Дж. Дж. Левенштейн и К. Нассау, «Оптически индуцированные неоднородности показателя преломления

в LiNbO3 и LiTaO3»,

Appl. Phys. Lett. 9. С. 72–74 (1966).

28. WR Bosenberg, A. Drobshoff, DC Gerstenberger, LE

Myers, RC Eckardt, MM Fejer, и RL Byer, «Long

импульсный оптический параметрический генератор на основе оптического параметрического генератора

с периодической полярностью

и

LiNbO3» в Advanced Solid State Lasers, Дополнение

к 1995 OSA Technical Digest Series (Optical Society of

America, Washington, D.C., 1995), постремонтный документ PD8.

29. См. Предыдущие функции OPO: J. Opt. Soc. Являюсь. B 10,

1656–1790, 2148–2243 (1993).

30. Х. Плессманн, С. А. Ре, Дж. Дж. Алонис, Д. Л. Фехт и

В. М. Гроссман, «Многопроходный твердотельный операционный усилитель с диодной накачкой

», Опт. Lett. 18, 1420–1422 (1993).

31. С. Т. Янг, Р. К. Эккардт, Р. Л. Байер, «Энергетические и спектральные характеристики непрерывных параметрических осцилляторов

торр: дважды резонансный переход в однократно», J.Опт. Soc.

Am. В 10, 1684–1695 (1993).

32. У. Дж. Козловский, Э. К. Густафсон, Р. К. Эккардт, Р. Л.

Байер, «Эффективный монолитный MgO: LiNbO3-однорезонансный оп-

-тический параметрический генератор», Опт. Lett. 13, 1102 — 1104 (1988).

33. W. R. Bosenberg и D. R. Guyer, «Одночастотный оптический параметрический генератор

«, Appl. Phys. Lett. 61, 387–389 (1992).

34. Дж. Э. Бьоркхольм и Х. Г. Даниэльмейер, «Регулирование частоты

импульсного параметрического генератора света с помощью инжекции излучения», Прил.Phys. Lett. 15, 171–173 (1969).

35. См. M. Scheidt, B. Beier, R. Knappe, K. J. Boller и R. Wal-

lentein, «Непрерывный оптический генератор KTP

с диодной накачкой», J. Opt. Soc. Являюсь. B 12, 2087–2094

(1995).

36. LE Myers, RC Eckardt, MM Fejer, RL Byer,

JW Pierce, and RG Beausoleil, «Оптико-параметрический генератор с непрерывной диодной накачкой и оптико-

cal параметрический генератор в объемном LiNbO3 с периодической полярностью»,

в Advanced Solid State Лазеры, Дополнение к 1995 OSA

Technical Digest Series (Optical Society of America, Wash-

ington, D.C., 1995), постдлайн-документ PD9.

37. Г. Д. Бойд и Д. А. Клейнман, «Параметрическое взаимодействие сфокусированных гауссовых световых пучков», J. Appl. Phys. 39,

3596–3639 (1968).

38. Дж. А. Джордмейн и Р. К. Миллер, «Оптические параметрические колебания в видимой области спектра», Прил. Phys. Lett. 9, 298 — 300

(1966).

39. С. Т. Янг, Р. К. Эккардт и Р. Л. Байер, «Непрерывный —

-волновой однорезонансный оптический параметрический генератор с накачкой

одночастотным резонансно удвоенным Nd: YAG-лазером»,

Опт.Lett. 18, 971–973 (1993).

40. Р. Дж. Шайн, А. Дж. Алфри и Р. Л. Байер, «Непрерывная мощность 40 Вт, режим TEM00-

, диодный лазер с накачкой, миниатюрный лазер на основе Nd: YAG»,

Опт. Lett. 20, 459–461 (1995).

41. М.А. Арборе, М.Л. Борц и М.М. Фейер, «Квази-

согласованных по фазе оптических параметрических генераторов в литиевых

ниобатных волноводах как источниках широко настраиваемого инфракрасного когерентного излучения

» в Нелинейных управляемых волнах и их приложениях

, Vol.6 из 1995 OSA Technical Digest Se —

ries (Оптическое общество Америки, Вашингтон, округ Колумбия, 1995),

стр. 162–164.

42. Й. Ишигаме, Т. Сухара и Х. Нишихара, «LiNbO3wave-

, устройство для генерации второй гармоники с направляющим устройством, согласованное по фазе

с решеткой с разветвленной диаграммой направленности», Опт. Lett. 16,

375–377 (1991).

43. С. Шиллер и Р. Л. Байер, «Четырехрезонансные оптические пара-

метрические колебания в монолитном резонаторе полного внутреннего отражения

», J.Опт. Soc. Являюсь. В 10, 1696–1707 (1993).

Универсальная мультидетекторная схема для сканирующей лазерной офтальмоскопии с адаптивной оптикой

Biomed Opt Express. 2018 1 ноября; 9 (11): 5477–5488.

, ^{1 , 2 , *} , ^{1 , 2} , ¹ , ¹ и ¹

Санам Мозаффари

¹ Группа выпускников школы оптометрии и наук о зрении, Калифорнийский университет в Беркли, Беркли, Калифорния, США

² Участник этой работы в равной степени.

Фолькер Ядике

¹ Группа выпускников школы оптометрии и наук о зрении, Калифорнийский университет в Беркли, Беркли, Калифорния, США

² Участник этой работы в равной степени.

Франческо ЛаРокка

¹ Группа выпускников школы оптометрии и наук о зрении, Калифорнийский университет в Беркли, Беркли, Калифорния, США

Паван Тируведхула

¹ Группа выпускников школы оптометрии и наук о зрении, Калифорнийский университет в Беркли, Беркли, Калифорния, США

Остин Рорда

¹ Группа выпускников школы оптометрии и наук о зрении, Калифорнийский университет в Беркли, Беркли, Калифорния, США

¹ Группа выпускников школы оптометрии и наук о зрении, Калифорнийский университет в Беркли, Беркли, Калифорния, США

² Участник этой работы в равной степени.

Поступило 13.08.2018 г .; Пересмотрено 25 сентября 2018 г .; Принята к печати 28 сентября 2018 г.

Эта статья цитируется в других статьях в PMC.

Abstract

Адаптивная оптическая сканирующая лазерная офтальмоскопия (AOSLO) — мощный инструмент для визуализации сетчатки с высоким пространственным и временным разрешением. В этой статье мы представляем схему с несколькими детекторами для AOSLO, которая имеет две основные конфигурации: переназначение пикселей и формирование изображения смещения апертуры. В этой схеме обнаружения одноэлементный детектор стандартного AOSLO заменяется пучком волокон, который передает обнаруженный свет на несколько детекторов.Конфигурация переназначения пикселей позволяет получать изображения с высоким разрешением с увеличенным светосбором. Увеличение отношения сигнал / шум (SNR) от этой конфигурации может повысить точность методов регистрации движения. Конфигурация формирования изображения с апертурой со смещением улучшает обнаружение многократно рассеянного света, что улучшает контраст сосудистой сети сетчатки и внутренних слоев сетчатки аналогично таким методам, как получение изображений с неконфокальным разделенным детектором и формирование изображений с несколькими смещениями.

Коды OCIS: (110.1080) Активная или адаптивная оптика, (170.4460) Офтальмологическая оптика и устройства, (170.4470) Офтальмология

1. Введение

Адаптивная оптика, сканирующая лазерная офтальмоскопия (AOSLO) — это мощный инструмент визуализации сетчатки глаза с высоким пространственным и временным разрешением [1]. Это позволяет получать изображения структур сетчатки в клеточном масштабе, таких как фоторецепторы колбочек, в локализованных местах в ткани сетчатки. AOSLO — это конфокальный сканирующий лазерный микроскоп, который включает в себя адаптивную оптику и использует оптику глаза в качестве объектива микроскопа [2].Как и в конфокальной микроскопии, сфокусированное пятно сканируется по образцу (сетчатке человека), и одноэлементный интегрирующий детектор улавливает обратно рассеянный свет в каждой позиции сканирования. Точечное отверстие помещается перед детектором в плоскости, сопряженной с сфокусированным пятном на образце, чтобы отклонять расфокусированный свет. Диаметр этого отверстия является одним из ключевых элементов, определяющих разрешающую способность микроскопа [3]. Поперечное разрешение улучшается в 2 раза по сравнению с широкоугольным прибором для прожекторного освещения, когда вводится бесконечно маленькое точечное отверстие.Увеличение размера точечного отверстия позволяет увеличить пропускную способность за счет уменьшения разрешения. Из-за этого компромисса между сигналом и разрешением общий размер точечного отверстия для AOSLO обычно рассчитывается таким образом, чтобы он находился между 0,5 ADD и 1 ADD [4, 5], где ADD относится к диаметру диска Эйри, определяемому ADD = 2,44 · λ · f / D , где f — фокусное расстояние линзы коллектора, λ — длина волны света и D — диаметр луча.

В этой статье одноэлементный интегрирующий детектор заменен мультидетектором, состоящим из жгута из 7 многомодовых волокон в форме гексагональной решетки. Каждое волокно напрямую подключено к фотоумножителю, что позволяет использовать 7 каналов одновременного получения изображений. Схемы множественного обнаружения предлагают возможность расширить визуализацию сканирующих систем за пределы традиционного конфокального режима.

Одним из способов использования мультидетекторной визуализации является переназначение пикселей, при котором изображения от отдельных детекторов регистрируются и складываются [6].Разрешение окончательного изображения определяется размером одного элемента детектора, как в стандартном конфокальном микроскопе [6, 7], но за счет объединения сигналов от нескольких детекторов пропускная способность системы увеличивается. Методы переназначения пикселей успешно применялись для улучшения разрешения и отношения сигнал / шум в конфокальной флуоресцентной микроскопии с использованием массивов детекторов [8–11] или камер [12–15]. Чтобы повысить скорость сбора данных, методы, основанные на камерах, также были объединены с многоточечным возбуждением [16].Альтернативы этому подходу цифровой постобработки, в котором используется камера с аналоговой полностью оптической обработкой, также были продемонстрированы [13–15, 17, 18] и недавно реализованы для сканирующего лазерного офтальмоскопа без адаптивной оптики [19]. Однако меньшая сложность системы для этой полностью оптической обработки обходится ценой меньшей гибкости с точки зрения постобработки данных.

Схема с несколькими детекторами также может быть переконфигурирована для облегчения сбора многократно рассеянного и преломленного света, что оказалось очень полезным для визуализации сетчатки.Обнаружение неконфокального, многократно рассеянного света использовалось для выявления субретинальных структур [20] и клеток пигментированного эпителия сетчатки в сетчатке человека [21]. Асимметричные или смещенные схемы обнаружения апертуры (то есть сбор и / или сравнение многократно рассеянного света с разных направлений относительно конфокальной апертуры) выявили прозрачные и / или преломляющие структуры в сетчатке, включая внутренние сегменты фоторецепторов [22], кровеносные сосуды [23]. ], клетки крови [24], горизонтальные клетки [25] и ганглиозные клетки [26].

Параллельный характер схем с несколькими детекторами обеспечивает повышенную эффективность, гибкость и точность по сравнению с методами однократного сбора [23] или нескольких последовательных сборов [26] для получения изображения детектора со смещенной апертурой. В самой ранней реализации одновременный сбор двух пространственно смещенных каналов достигался за счет использования отражающей маски для разделения неконфокального и конфокального света; свет с обеих сторон за пределами центральной области проходил через маску и собирался двумя неконфокальными детекторами, в то время как свет, отраженный от центра маски, направлялся на конфокальный детектор [22].Совсем недавно этот подход со статической маской был дополнительно модифицирован с использованием программируемого пиксельного отражателя для направления света за пределы конфокальной апертуры на два детектора [27], что позволило использовать отверстия произвольной формы и ориентации для визуализации сосудов. В прошлом году использование пучков волокон было продемонстрировано как более удобный и надежный способ обнаружения пространственно смещенного неконфокального света в AOSLO [28–30].

Схема с несколькими детекторами, описанная в этой статье, может быть сконфигурирована так, чтобы предлагать как переназначение пикселей, так и режимы визуализации со смещением апертуры.В разделе результатов мы описываем, как настроена система, а затем показываем результаты визуализации, полученные от здоровых добровольцев. Наконец, мы обсудим дальнейшие приложения и улучшения в разделе обсуждения.

2. Методы

2.1. Система AOSLO с мультидетектором

Конкретная многоволновая система AOSLO описана более подробно в предыдущих публикациях [31], поэтому здесь описаны только детали, наиболее важные для данной статьи. Только канал формирования изображения 680 нм был модифицирован в многоволновой AOSLO для схемы с несколькими детекторами.Схема системы показана слева от.

Схема системы AOSLO с красным лучом, указывающим мультидетекторный канал формирования изображения с длиной волны 680 нм, бордовым лучом для канала формирования изображения 840 нм и черным лучом для канала датчика волнового фронта 940 нм . Ключевым компонентом мультидетекторной установки является телескоп 4f (L2-L3), который передает изображение сфокусированного пятна на сетчатке на сердцевину волокна. Справа показана геометрия пучка волокон мультидетектора.( BS : светоделитель, CL : коллимирующая линза, CM : изогнутое зеркало, L : линза, DBS : дихроичный светоделитель, DM : деформируемое зеркало, PMT : фотоэлемент : Датчик волнового фронта)

Оптическая конструкция системы была смоделирована на основе конструкции AOSLO, описанной Dubra et al. [5]. Передняя часть (двухпроходная часть системы, состоящая из оптики между первым светоделителем (BS) и глазом) состоит из афокальных телескопов, образованных парами внеосевых сферических зеркал в неплоском расположении.Плоскость зрачка глаза отображается на деформируемое зеркало (DM97-08, ALPAO, Монбонно-Сен-Мартен, Франция), гальванический сканер (6210h, Cambridge Technology, Бедфорд, США) и резонансный сканер (SC-30, EOPC, Риджвуд, США). Деформируемое зеркало представляет собой ограничитель зрачка диаметром 7,2 мм . Свет суперконтинуумного лазера (SuperK Extreme, NKT Photonics, Биркерод, Дания) проходит полосовую фильтрацию таким образом, что он имеет центральную длину волны 680 нм (ширина полосы 22 нм ) и 840 нм (ширина полосы 22 нм ) для визуализации и 940 нм (ширина полосы 10 нм ) для измерения волнового фронта.Все диапазоны длин волн объединяются с использованием дихроичного светоделителя (DBS) и отражаются от светоделителя (BS) с клином 0,5 градуса (R: T). После прохождения через переднюю часть свет, обратно рассеянный сетчаткой, рассканируется и передается через светоделитель в собирающую оптику. В случае мультидетектора сопряженное пятно на сетчатке, сформированное линзой 1, передается телескопом 4f (линза 2 и линза 3) на многомодовый пучок волокон (BF72HS01, Thorlabs, Newton, США), в котором волокна расположены в плотно упакованном шестиугольном массиве, а затем разделены на семь отдельных волокон.Геометрия общего конца жгута волокон указана на правой стороне. Диаметр каждого отдельного волокна составляет 200 мкм , а шаг волокна составляет 225 мкм . Общий диаметр конца пучка волокон составляет 650 мкм , что соответствует коэффициенту заполнения 66%.

2.2. Многодетекторный телескоп

В исходной конфигурации линза 1 была коллекторной линзой, которая фокусировала свет 680 нм в одно конфокальное отверстие. При размере луча 3.6 мм и фокусное расстояние 200 мм , ADD сфокусированного пятна составляло 92 мкм .

В систему был добавлен телескоп 4f для передачи изображения этого пятна на пучок волокон. Фокусные расстояния линз в телескопе определяют конфигурацию изображения мультидетектора, поскольку они управляют размером сфокусированного пятна относительно сердцевины пучка волокон. Для режима переназначения пикселей линзы 2 и 3 были установлены на f = 30 мм и f = 200 мм (AC254B, Thorlabs, Newton, USA), соответственно, чтобы обеспечить коэффициент увеличения 7, размер пятна сбора составляет 614 мкм , а отношение диаметра сердцевины волокна к диаметру PSF равно 0.33 ДОБАВИТЬ . Полный диаметр сбора пучка волокон составлял 1,07 ADD , как показано на.

Краткое описание оптической конфигурации для желаемого разброса точек для каждой конфигурации с несколькими детекторами.

А. Геометрия пучка волокон. B. Для переназначения пикселей собираемая PSF увеличивается на 7, чтобы соответствовать размеру сердцевины волокна, 614 мкм . Для получения изображений со смещенной апертурой собираемый PSF увеличивается на 0,15, чтобы быть меньше сердцевины волокна 13.8 мкм . C. Оптическая маска для формирования изображения со смещенной апертурой для ограничения сбора света от 13 до 19 ADD с 6 апертурами ADD для каждого волокна

Для получения изображения со смещенной апертурой две линзы в телескопе просто перевернулись, так что первая линза телескопа было f = 200 мм , а второе было f = 30 мм для увеличения 0,15, что привело к диаметру PSF 13,8 мкм и отношению диаметра сердцевины волокна к диаметру PSF из 14.5 ДОБ. . Полная площадь сбора жгута волокон в этом режиме составила 47 ADD . Кроме того, оптическая маска использовалась для сбора апертуры диаметром 6 ADD для внешних волокон и создания конфокального точечного отверстия 2 ADD для центрального волокна. Оптическая маска была вставлена ​​на расстоянии одного фокусного расстояния от линзы 1 и смонтирована на трехосном кинематическом столике с дополнительной регулировкой вращения.

2.3. Сбор и обработка данных

Общий конец пучка волокон был установлен на линейном кинематическом столике (PI 403.8DG, Physik Instrumente, Карлсруэ, Германия), что позволило перемещать детектор по оптической оси. Каждое отдельное волокно было подключено к ФЭУ (фотоумножитель). Поскольку 7 идентичных ФЭУ отсутствовали, разные модели ФЭУ (7422-20, 7422-40 и 7422-50, Хамамацу, Хамамацу, Япония), которые имели схожие характеристики на длине волны 680, нм, , были связаны с мультидетектором по оптоволокну. Каждый из модулей ФЭУ был оснащен индивидуальной регулировкой усиления для корректировки небольших различий в характеристиках и уровнях освещенности в разных положениях обнаружения.Сигнал каждого канала дополнительно усиливался с использованием идентичных усилителей (C6438-01, Hamamatsu, Hamamatsu, Japan) для каждого PMT. Специальная электроника использовалась для коррекции уровня черного сигнала, применения временного окна аподизации и фильтра нижних частот сигнала с частотой среза 10 МГц . Два идентичных 4-канальных фреймграббера (Helios, Matrox Imaging, Dorval, Canada) использовались для оцифровки сигнала и запускались синхронизирующим сигналом от быстрого сканера. Специальное программное обеспечение для сбора данных позволяло одновременно отображать до 8 каналов.Кадры были получены со скоростью 30 кадров в секунду с размером пикселей 512 × 512 пикселей при поле зрения 0,8 °. Сканеры были оснащены специальной электроникой и нестандартным программным обеспечением. Адаптивная оптическая коррекция была основана на специальном датчике волнового фронта Шака-Хартмана и контролировалась с помощью специального программного обеспечения.

Вся обработка данных проводилась в MATLAB (Mathworks Inc, Натик, США) и ImageJ [32]. Необработанные видео со всех семи каналов были сначала скорректированы для нелинейной выборки из-за синусоидальной формы волны резонансного сканера с использованием данных калибровки, полученных от сеточной мишени.Программное обеспечение для стабилизации на основе полос было использовано для оценки и коррекции движения глаз [33]. Кадры, содержащие искажения от движения или моргания, были удалены, а средняя интенсивность изображения по всем кадрам видео была взята для формирования изображения. Данные о движении глаз, полученные от центрального детектора, использовались для регистрации всех других полученных видео.

В режиме переназначения пикселей изображения регистрировались относительно изображения, полученного центральным детектором. Отдельные изображения элементов детектора были смещены на d / 2, где d — геометрическое расстояние относительно центрального элемента детектора [34].Чтобы учесть небольшие ошибки совмещения и неизвестное вращение пучка волокон, сдвиги между различными каналами формирования изображения были вычислены с использованием алгоритма на основе субпиксельного преобразования Фурье [35] вместо использования теоретически определенных значений. Сдвиги для каждого сеанса визуализации были рассчитаны на основе набора изображений наилучшего качества и впоследствии применены ко всем изображениям одного и того же набора данных.

Для построения изображения со смещенной апертурой необработанные данные были усилены контрастом для корректировки различных характеристик отклика ФЭУ, согласованы по гистограмме для учета различных коэффициентов усиления усилителя ФЭУ и отфильтрованы с шумоподавлением на основе вейвлетов для уменьшения деградации изображения из-за шума.Различия отдельных изображений волокон были сняты в соответствии с противоположными положениями и нормализованы по их сумме. Хотя мультидетектор был ограничен по количеству углов смещения, применялись различные методы обработки изображений, упомянутые в предыдущей литературе, но изображения противоположных волокон, по-видимому, обеспечивали самый сильный контраст [26, 30].

Из-за слабого отражающего сигнала во внутренних слоях сетчатки ни канал формирования изображения 840 нм , ни канал формирования изображения 680 нм не имели достаточного отношения сигнал / шум для регистрации движения глаз.Чтобы получить полный набор данных по глубине, осевое фокальное положение луча с длиной волны 680 нм и сопряженного мультидетекторного канала было смещено вперед по отношению к каналу визуализации 840 нм примерно на 200 мкм в сетчатка. Таким образом, луч 840 нм был сфокусирован на фоторецепторах, которые предлагали богатую структуру для оптимальной регистрации движения глаз, в то время как смещенный канал визуализации находился прямо под слоем нервных волокон. Используя видео 840 нм для регистрации всех мультидетекторных видео 680 нм , мы предполагаем, что объемное движение ткани для поперечного перемещения, а осевое движение считалось незначительным.

3. Результаты

Субъекты: Исследовательский совет Калифорнийского университета в Беркли одобрил это исследование, и перед участием субъекты подписали информированное согласие. Все экспериментальные процедуры соответствовали принципам Хельсинкской декларации. Мидриаз и циклоплегия были достигнуты с помощью офтальмологических растворов 1% тропикамида и 2,5% фенилэфрина перед каждой экспериментальной сессией. Субъекты укусили в оправу для снятия слепка, прикрепленную к столику XYZ, чтобы глаз и голова оставались неподвижными.Оба объекта были здоровыми молодыми взрослыми добровольцами 20112L и 20076R.

3.1. Переназначение пикселей

Многодетекторный телескоп был настроен для увеличения сфокусированного пятна в 7 раз, чтобы сформировать пятно сбора размером 614 мкм перед детектором с отношением диаметра сердцевины волокна к диаметру PSF 0,33 ДОБАВИТЬ . Выходная оптическая мощность системы формирования изображения перед глазом составила 108,6 мкВт для 940 нм и 73,6 мкВт для 680 нм .Сначала были записаны 10-секундные видеоролики (300 кадров) с каждого отдельного детектора, с поправкой на внутрикадровое движение глаз и вычислено среднее изображение.

На изображениях показаны фовеальные центры. Каждое из отдельных изображений волокна было получено с помощью точечного отверстия 0,33 ADD . Усредненное изображение было получено путем суммирования изображений, полученных от всех детекторов, без применения процесса переназначения пикселей. В этом случае разрешение и контраст были фактически эквивалентны разрешению и пропускной способности, полученным через точечное отверстие 1 ADD , за исключением потерь света из-за меньшего коэффициента заполнения жгута волокон (см. Обсуждение).

Шестиугольный массив изображений (от Субъекта 20112) отображает изображения, полученные с каждым волокном, которое собирает приблизительно 0,3 ADD коллекции PSF. Усредненное изображение — это простое среднее всех 7 изображений из гексагонального массива изображений, показанного слева. В переназначенном изображении 6 внешних изображений регистрируются в центральном изображении перед суммированием. Радиальный спектр мощности количественно определяет компоненты более высокой пространственной частоты в изображении. Пик примерно 125 циклов на градус соответствует сигналу от периодической мозаики конуса.Мощность на пике аналогична мощности изображения, полученного с помощью одного детектора и переназначенного изображения, но уменьшается в спектре мощности, полученном из усредненного изображения. Шкала: 10 мкм

Переназначенное изображение, показанное на, представляет собой сумму всех 7 волокон после регистрации субпикселей. Отдельные мультидетекторные изображения практически неотличимы по разрешению от переназначенного изображения. Радиальный спектр мощности на рисунке показывает, что высокие пространственные частоты в одиночном детекторе сохраняются в переназначенном изображении, в отличие от усредненного изображения.Другими словами, среди схем формирования изображений с высоким разрешением, которые ограничены в пропускной способности сигнала, переназначенные изображения, собранные через систему с несколькими детекторами, позволяют увеличить сбор света без ущерба для качества изображения.

Преимущества увеличения светосбора при переназначении пикселей проиллюстрированы здесь, где отчетливо видна превосходная производительность переназначения пикселей. На панели A в среднем 5 кадров из схемы с несколькими детекторами было достаточно для виртуального удаления шума и артефактов движения, в то время как среднее значение из 5 кадров с использованием схемы с одним детектором по-прежнему заметно страдает от обоих.Другими словами, использование мультидетектора со схемой переназначения пикселей позволило получить изображения с высоким SNR за более короткий период времени.

A. Анализ SNR одного канала в верхнем ряду и мультидетектора в нижнем ряду. B. Когда фокус смещен на внутреннюю сетчатку, верхнее изображение показывает окончательное изображение после корректировки движений глаз с использованием видео только с единственного центрального канала. На нижнем изображении показано окончательное изображение после коррекции движений глаз с использованием более высокого отношения сигнал / шум и видео с переназначением пикселей.A. Субъект 20112 Масштабная полоса: 10 мкм B. Субъект 20076 Масштабная полоса: 20 мкм

Важность улучшения отношения сигнал / шум во время захвата одного кадра становится более очевидной на панели B из. Эти изображения были получены из области сетчатки 71,4 мкм , расположенной выше слоя фоторецепторов, где сигнал обратного рассеяния на сетчатке был слабым. SNR одного центрального канала было недостаточным для регистрации кадров на основе полос, как видно на верхнем изображении, которое размыто из-за нескорректированных внутрикадровых искажений изображения.В нижнем изображении видео с более высоким SNR с использованием переназначения пикселей было создано до применения внутрикадрового алгоритма коррекции движения глаз. Полученное изображение имеет гораздо более высокую частотную составляющую и контрастность из-за улучшенной точности совмещения изображения.

SNR было определено с использованием информации о радиальном спектре мощности. Сигнал был определен количественно как значение спектра мощности на пике пространственной частоты конического фоторецептора (~ 125 циклов на градус), а шум был количественно определен как средний сигнал выше 140 циклов на градус, что чуть выше пикового сигнала, ожидаемого от фоторецепторная мозаика.На графике показано, что для достижения того же уровня отношения сигнал / шум, что и в схеме с несколькими детекторами, требуется примерно в 3 раза больше времени при формировании изображения с помощью одного детектора.

Анализ SNR, показывающий, что один мультидетекторный кадр эквивалентен по SNR таковому для трех средних кадров с одним детектором.

3.2. Получение изображений со смещенной апертурой

В этой конфигурации мультидетекторный телескоп был настроен для увеличения размера пятна на 0,15, чтобы обеспечить собираемый PSF диаметром 13,8 мкм , в результате чего размер сердцевины волокна стал 14.5 ADD для офсетной печати. Выходная оптическая мощность системы формирования изображения перед глазом составила 108,6 мкВт для 940 нм и 73,6 мкВт для 680 нм . Для анализа перфузии канал изображения 840 нм использовался для регистрации движения глаз с выходной оптической мощностью 52,3 мкВт . Сначала были собраны три 10-секундных видео (900 кадров) для каждого отдельного детектора и скорректированы с учетом движения глаз внутри кадра.

Визуализация со смещением апертуры позволила выявить отдельные сосудистые слои и обеспечить глубинное сечение сетчатки. Показаны изображения отдельных волокон, в которых центральное изображение является конфокальным изображением, а внешние изображения получены от света, собранного с 13 по 19 ADD от центрального волокна через внешние волокна. Чтобы улучшить визуализацию преломленного света структурами сетчатки, различия противоположных волокон были рассчитаны и нормализованы по их сумме.Здесь мы можем оценить различную пространственную ориентацию каждого отдельного волокна. Например: волокно 2 показывает полосы слоя нервного волокна, тогда как волокно 6 показывает горизонтальные отростки, выходящие из предполагаемой клетки в центре изображения. Фактически, каждое изображение от каждого волокна настроено на особенности сетчатки различной ориентации.

Слева: центральные изображения представляют собой конфокальные изображения канала 840 нм с осевым смещением и мультидетектора. Внешние изображения получены из света, собранного из областей между 13-19 ADD и удаленными от конфокальной апертуры.Справа: отличия изображений от противоположных волокон (нормализованные по их сумме). Изображения были получены от субъекта 20076. Масштабная полоса: 30 мкм

В процессе тестирования схемы с несколькими детекторами для визуализации со смещенной апертурой мы часто наблюдали то, что, по-видимому, является клетками на внутренней поверхности сетчатки, о которых сообщалось ранее. [36]. представляет более подробное исследование двух из этих клеток у субъекта 20076. Чтобы подтвердить, что эти структуры не являются поперечными сечениями кровеносных сосудов, проходящих через ткань, были выполнены два анализа.Сначала мы сделали анализ перфузии. Изображения перфузии, показанные в правом столбце, были созданы путем вычисления контрастности движения в стабилизированных видео [37]. На изображениях перфузии устойчивые элементы выглядят темными, а движущиеся элементы (в данном случае кровоток) — белыми. Черты, обозначенные зелеными стрелками, не видны на изображениях перфузии, что указывает на то, что эти структуры, скорее всего, не являются кровеносными сосудами. Во-вторых, мы провели анализ через фокус, чтобы исключить, что наблюдаемые детали были оптическими сечениями более длинных сосудоподобных структур.Два глубинных среза, разделенных только 15 мкм , предполагают, что эти особенности изолированы в один слой сетчатки. Подобные клетки, находящиеся в ткани сетчатки, могут иметь более близкий показатель преломления к окружающей ткани, что приводит к гораздо меньшему сигналу смещения апертуры.

Все изображения сделаны на глубине около поверхности слоя нервных волокон, нижний ряд находится на расстоянии 15 мкм кпереди (по направлению к стекловидному телу) верхнего ряда. Первые три столбца отображают изображения разницы между противоположными волокнами.В последнем столбце показаны карты перфузии этих областей, чтобы подтвердить, что структуры, обозначенные зелеными стрелками, скорее всего, не являются кровеносными сосудами. Синяя стрелка указывает кровеносный сосуд для сравнения. Изображения были получены от субъекта 20076. Масштабная полоса: 20 мкм

4. Обсуждение

Мы продемонстрировали универсальную многодетекторную систему, в которой используется фиксированная матрица детекторов пучка волокон и которая позволяет либо переназначить пиксели, либо получить изображение с множеством смещений апертуры.

Насколько нам известно, это первый отчет о переназначении пикселей в системе AOSLO.Мы считаем, что этот метод обнаружения, который предлагает высокое разрешение и увеличение отношения сигнал / шум, может быть очень полезным в некоторых ситуациях визуализации. Вот краткий список потенциальных преимуществ визуализации с переназначением пикселей.

• 1.

  Минимальная фототоксичность: Максимально допустимые воздействия для видимых длин волн очень низкие, в первую очередь для предотвращения фотохимического повреждения сетчатки [38]. Однако использование этих длин волн для визуализации полезно для оксиметрии [39], флуоресцентной визуализации (например.автофлуоресценция глазного дна, флуоресцентная ангиография) и другие приложения. Сведение к минимуму экспозиции без ущерба для отношения сигнал / шум или разрешения снизит вероятность случайного воздействия фототоксичного света.

• 2.

  Лучшая характеристика фотопигментов. Сниженная мощность в видимой области спектра замедлит скорость обесцвечивания фоторецепторов, улучшая возможность измерения свойств поглощения фотопигмента отдельными фоторецепторами колбочек, тем самым делая измерения кинетики фотопигмента и классификацию конусов AOSLO более эффективными [40].

• 3.

  Пониженная видимость лучей изображения. Сканирующий луч в современных системах AOSLO всегда виден. Видимость сканирующего растра может мешать определенным приложениям функционального тестирования в системах AOSLO, включая микропериметрию [41] и визуальную психофизику [42, 43]. Возможность уменьшить воздействие света и, следовательно, видимость станет важным шагом на пути к созданию невидимых изображений.

• 4.

  Отображение слабоотражающих слоев: увеличенное SNR улучшит визуализацию и регистрацию изображений из менее отражающих слоев сетчатки, например внутреннего и внешнего ядерных слоев.Слабый сигнал обратного отражения затрудняет анализ этих структур сетчатки. Переназначение пикселей увеличивает пропускную способность и улучшает регистрацию движения, что позволяет проводить структурный анализ этих внутренних слоев сетчатки.

Наша конкретная реализация схемы AOSLO с несколькими детекторами требует затрат, связанных с потерей света из-за пустот между плотно упакованными волокнами. Зазоры между волокнами (потери 17%) и оболочкой отдельных волокон (дополнительные потери 17%) приводят к общим потерям света 34% по сравнению с круглой апертурой с размерами пучка волокон.Приемная апертура многомодового волокна относительно велика и составляет 0,39, что приводит к минимальным потерям. Тем не менее, увеличение сигнала с помощью этой схемы по-прежнему выше, чем у одиночного детектора, который достигает того же уровня разрешения.

Привлекательной особенностью представленной здесь схемы с несколькими детекторами является то, что ее можно быстро перенастроить для различных режимов визуализации путем перестановки одних и тех же оптических компонентов в заранее определенных местах. Это обеспечивает универсальность системы, особенно для клинической системы, в которой можно было бы получить изображения с максимально возможным разрешением в определенном месте с высоким SNR, а затем использовать визуализацию смещения апертуры для проверки структурного состояния прозрачных слоев сетчатки в тот же пациент.В этой рукописи мы переключились между двумя режимами, которые ограничили диапазон положений апертуры смещения, которые можно было исследовать. Изображения, сделанные с доступными смещениями (13-19 ADD ), показали сложную сосудистую информацию и то, что кажется прозрачными клетками, лежащими на внутренней поверхности сетчатки [36]. В будущих реализациях мы намерены (i) добавить зум-объектив для замены линз 1, 2 и 3, что позволит непрерывно управлять положением смещения детектора, (ii) изучить использование различных оптических масок для точной настройки размера и формы. детекторов смещения и (iii) включать либо аналоговый разностный сигнал, либо использовать сбалансированные детекторы для минимизации минимального уровня шума и уменьшения количества каналов сбора данных.

5. Заключение

Схема с несколькими детекторами — это универсальная схема обнаружения, позволяющая две различные конфигурации изображения. Конфигурация переназначения пикселей позволяет более эффективно собирать свет при сохранении высокого пространственного разрешения, что приводит к улучшенной регистрации естественных движений глаз при постобработке. Конфигурация изображения с несколькими смещениями позволяет выявить скрытые фазовые структуры, такие как кровеносные сосуды и отдельные клетки.

Финансирование

Национальные институты здоровья (Национальный институт глаз) (T32EY007043;, R01EY023591 ;, U01EY025501;, P30-EY003176), Премия исследователя Alcon, Мемориальный фонд Минни Флауры Тернер для исследований в области слабовидящих, Международный фонд стипендий сороптимисток.

Раскрытия

AR: USPTO № 7 118 216 «Способ и устройство для использования АО в сканирующем лазерном офтальмоскопе» и USPTO № 6 890 076 «Способ и устройство для использования АО в сканирующем лазерном офтальмоскопе». Эти патенты переуступлены как Рочестерскому, так и Хьюстонскому университетам, а в настоящее время они лицензированы Boston Micromachines Corporation в Кембридже, Массачусетс. И AR, и компания могут получить финансовую выгоду от публикации этого исследования.

Источники и ссылки

1.Рурда А., Ромеро-Борха Ф., Доннелли В. Дж., III, Куинер Х., Хеберт Т. Дж., Кэмпбелл М. К., «Адаптивная оптика, сканирующая лазерная офтальмоскопия», Optics Express 10, 405–412 (2002) .10.1364 / OE.10.000405 [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 2. Уэбб Р. Х., Хьюз Г. В., Делори Ф. К., «Конфокальный сканирующий лазерный офтальмоскоп», Applied Optics 26, 1492–1499 (1987) .10.1364 / AO.26.001492 [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 3. Уилсон Т., Карлини А. Р., «Размер детектора в конфокальных системах визуализации», Optics Letters 12. С. 227–229 (1987).10.1364 / OL.12.000227 [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 4. Средар Н., Фагбеми О. Е., Дубра А., «Конфокальная сканирующая световая офтальмоскопия с адаптивной оптикой и дисковыми детекторами субэри», Исследовательская офтальмология и визуальная наука 58, 295 (2017). [Google Scholar] 5. Дубра А., Сулай Ю., «Отражающий афокальный широкополосный сканирующий офтальмоскоп с адаптивной оптикой», «Биомедицинская оптика». 2, 1757–1768 (2011) .10.1364 / BOE.2.001757 [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 6. Шеппард К.Дж. Р., «Сверхвысокое разрешение в конфокальной визуализации», Optik. 80, 53–54 (1988). [Google Scholar] 7. Дефриз М., Мол К. Де, «Сверхразрешение в конфокальной сканирующей микроскопии: обобщенные формулы обращения», Обратные задачи. 8, 175 (1992). 10.1088 / 0266-5611 / 8/2/001 [CrossRef] [Google Scholar] 8. Кастелло М., Шеппард К. Дж. Р., Диаспро А., Вичидомини Г., «Сканирующая микроскопия изображений с квадрантным детектором», Optics Letters 40, 5355–5358 (2015) .10.1364 / OL.40.005355 [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 9. Хафф Дж., «Детектор Airyscan от ZEISS: конфокальная визуализация с улучшенным отношением сигнал / шум и сверхвысоким разрешением», Nature Methods 12, 1205 (2015) .10.1038 / nmeth.f.388 [CrossRef] [Google Scholar] 10. Ройдер К., Ритч-Март М., Джесахер А., «Конфокальная рамановская микроскопия высокого разрешения с использованием переназначения пикселей», Optics Letters 41, 3825–3828 (2016) .10.1364 / OL.41.003825 [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 11. Чжу Д., Фанг Ю., Чен Ю., Хусейн А., «Сравнение методов многомодовой микроскопии с параллельным обнаружением», Optics Communications 387. С. 275–280 (2017).10.1016 / j.optcom.2016.11.067 [CrossRef] [Google Scholar] 12. Мюллер К. Б., Эндерляйн Дж., «Сканирующая микроскопия изображений», Physical Review Letters 104, 1–4 (2010) .10.1103 / PhysRevLett.104.198101 [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 13. Рот С., Шеппард К. Дж. Р., Викер К., Хайнцманн Р., «Оптическая микроскопия переназначения фотонов (OPRA)», Оптическая наноскопия 2, 2–7 (2013). 10.1186 / 2192-2853-2-5 [CrossRef] [Google Scholar] 14. Лука Г. М. Р. Де, Бредейк Р. М. П., Брандт Р. А. Дж., Зеленберг К. Х. К., де Йонг Б.Э., Тиммерманс В., Азар Л. Н., Хёбе Р. А., Сталлинга С., Мандерс Э. М. М., «Повторное сканирование конфокальной микроскопии: сканирование дважды для лучшего разрешения», Biomedical Optics Express 4, 2644–2656 (2013) .10.1364 / BOE.4.002644 [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 15. Адзума Т., Кей Т., «Конфокальная микроскопия с вращающимся диском сверхвысокого разрешения с использованием оптического переназначения фотонов», Optics Express 23, 15003–15011 (2015) .10.1364 / OE.23.015003 [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 16. Йорк А. Г., Парех С. Х., Ногаре Д. Д., Фишер Р. С., Темприн К., Миона М., Читнис А. Б., Комбс К. А., Шрофф Х., «Удвоение разрешения в живых многоклеточных организмах с помощью микроскопии с мультифокальным структурированным освещением», Nature Methods 9, 749–754 (2012) .10.1038 / nmeth.2025 [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 17. Йорк А. Г., Чандрис П., Ногаре Д. Д., Хед Дж., Ваврзусин П., Фишер Р. С., Читнис А., Шрофф Х., «Мгновенное получение изображений с высоким разрешением в живых клетках и эмбрионах с помощью обработки аналоговых изображений», Nature Methods 10, 1122–1130 (2013).10.1038 / nmeth.2687 [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 18. Schulz O., Pieper C., Clever M., Pfaff J., Ruhlandt A., Kehlenbach RH, Wouters FS, Grosshans J., Bunt G., Enderlein J., «Удвоение разрешения в флуоресцентной микроскопии с конфокальным изображением вращающегося диска. сканирующая микроскопия », Труды Национальной Академии Наук. 110, 21000–21005 (2013) .10.1073 / pnas.1315858110 [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 19. ЛаРокка Ф., Дюбоз Т. Б., Фарсиу С., Изатт Дж.А., «Оптическая переназначение фотонов сверхвысокого разрешения сканирующей лазерной офтальмоскопии», Proc. SPIE 10045, 100451C (2017) .10.1117 / 12.2252384 [CrossRef] [Google Scholar] 20. Элснер А., Бернс С. А., Вейтер Дж. Дж., Делори Ф. К. «Инфракрасная визуализация суб-ретинальных структур глазного дна человека», Vision Research 36, 191–205 (1996). 10.1016 / 0042-6989 (95) 00100-E [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 21. Скоулз Д., Сулай Ю. Н., Дубра А., «Визуализация в темноте in vivo мозаики клеток пигментного эпителия сетчатки», «Биомедицинская оптика». 4. С. 1710–1723 (2013).10.1364 / BOE.4.001710 [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 22. Скоулз Д., Сулай Ю. Н., Лангло С. С., Фишман Г. А., Курсио К. А., Кэрролл Дж., Дубра А., «Визуализация внутренних сегментов фоторецепторов конуса человека in vivo», Исследовательская офтальмология и визуальная наука 55, 4244–4251 (2014) .10.1167 / iovs.14-14542 [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 23. Чуи Т. Ю., Ваннасдейл Д. А., Бернс С. А., «Использование прямого рассеяния для улучшения визуализации сосудов сетчатки с помощью сканирующего лазерного офтальмоскопа с адаптивной оптикой», Biomedical Optics Express 2012. Т. 3. С. 2537–2549.10.1364 / BOE.3.002537 [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 24. Гевара-Торрес А., Джозеф А., Шаллек Дж. Б., «Измерение потока клеток сетчатки, скорости, гематокрита и ширины капилляров в глазе живой мыши», «Биомедицинская оптика Экспресс». 7, 4228–4249 (2016) .10.1364 / BOE.7.004228 [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 25. Гевара-Торрес А., Уильямс Д. Р., Шаллек Дж. Б., «Визуализация полупрозрачных клеточных тел в сетчатке живой мыши без контрастных агентов», Biomedical Optics Express 6. С. 2106–2119 (2015).10.1364 / BOE.6.002106 [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 26. Росси Э.А., Грейнджер К.Э., Шарма Р., Ян К., Сайто К., Шварц К., Уолтерс С., Нозато К., Чжан Дж., Каваками Т., Фишер В., Латчни Л. Р., Хантер Дж. Дж., Чанг М. М. , Уильямс Д.Р., «Визуализация отдельных нейронов в слое ганглиозных клеток сетчатки живого глаза», Труды Национальной академии наук 114, 586–591 (2017) .10.1073 / pnas.1613445114 [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 27. Сапозник К., Луо Т., Кастро А. Де, Савидес Л., Уорнер Р., Бернс С., «Улучшенная визуализация сосудистой сети сетчатки с быстро настраиваемой апертурой», Biomedical Optics Express 9, 277–283 (2018) .10.1364 / BOE.9.001323 [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 28. Jaedicke V., Mozaffari S., LaRocca F., Roorda A., «Многодетекторный сканирующий лазерный офтальмоскоп с адаптивной оптикой», Proc. SPIE 10474, 104740E (2018). [Google Scholar] 29. Mozaffari S., Jaedicke V., LaRocca F., Tiruveedhula P., Roorda A., «Схема множественного обнаружения для улучшения отношения сигнал / шум в сканирующей лазерной офтальмоскопии с адаптивной оптикой», исследовательская офтальмология и визуальная наука 59, 4633 (2018).[Google Scholar] 30. Фергюсон Р. Д., Муджат М., Магулури Г., Лу Й., Ифтимия Н., «Многоканальная одновременная визуализация AOSLO со смещением и апертурой во внутренней сетчатке», Исследовательская офтальмология и визуальная наука 59, 4640 (2018). [Google Scholar] 31. Грив К., Тируведхула П., Чжан Ю., Рурда А., «Многоволновое изображение с помощью сканирующего лазерного офтальмоскопа с адаптивной оптикой», Optics Express 14, 12230–12242 (2006) .10.1364 / OE.14.012230 [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 32. Рюден К. Т., Шинделин Дж., Хайнер М. К., Дезония Б. Э., Уолтер А. Э., Арена Э. Т., Элисейри К. В., «ImageJ2: ImageJ для следующего поколения данных научных изображений», BMC Bioinformatics 18, 1–26 (2017) .10.1186 / s12859-017-1934-z [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 33. Стивенсон С. Б., Рурда А., Кумар Г., «Отслеживание глаз с помощью сканирующего лазерного офтальмоскопа с адаптивной оптикой», Материалы симпозиума 2010 г. по исследованиям и применению отслеживания глаз — ETRA ’10 с. 195 (2010). [Google Scholar] 34. Кокс И. Дж., Шеппард К. Дж. Р., Уилсон Т., «Улучшение разрешения с помощью почти конфокальной микроскопии», Прикладная оптика 21, 778–781 (1982) .10.1364 / AO.21.000778 [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 35. Guizar-Sicairos M., Thurman S. T., Fienup J. R., «Эффективные алгоритмы регистрации субпиксельных изображений», Optics Letters 33, 156–158 (2008) .10.1364 / OL.33.000156 [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 36. Бернс С. А., Эльснер А. Е., Сапозник К. А., Уорнер Р. Л., Гаст Т. Дж. «Адаптивная оптическая визуализация сетчатки глаза человека», Прогресс в исследованиях сетчатки и глаза в прессе.(2018) .10.1016 / j.preteyeres.2018.08.002 [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] 37. Там Дж., Мартин Дж. А., Рурда А., «Неинвазивная визуализация и анализ парафовеальных капилляров у людей», Исследовательская офтальмология и визуальная наука 51, 1691–1698 (2010) .10.1167 / iovs.09-4483 [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 38. Morgan JIW, Hunter JJ, Masella B., Wolfe R., Gray DC, Merigan WH, Delori FC, Williams DR, «Индуцированные светом изменения сетчатки, наблюдаемые с помощью автофлуоресцентной визуализации пигментного эпителия сетчатки с высоким разрешением», Исследовательская офтальмология и визуализация Наука 49, 3715–3729 (2008).10.1167 / iovs.07-1430 [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 39. Ли Х., Лу Дж., Ши Г., Чжан Ю., «Измерение сатурации кислорода в малых сосудах сетчатки с помощью конфокального сканирующего лазерного офтальмоскопа с адаптивной оптикой», Журнал биомедицинской оптики 16, 110504 (2011) .10.1117 / 1.3655354 [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 40. Сабесан Р., Хофер Х., Рурда А., «Характеристика мозаики фоторецепторов колбочек человека с помощью динамической денситометрии фотопигмента», PLoS ONE 10, e0144891 (2015) .10.1371 / journal.pone.0144891 [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 41. Tuten W. S., Tiruveedhula P., Roorda A., «Адаптивная оптика, сканирующая лазерная микропериметрия на основе офтальмоскопа», Оптометрия и зрение 89, 563–574 (2012) .10.1097 / OPX.0b013e3182512b98 [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 42. Сабесан Р., Шмидт Б. П., Тутен В. С., Рурда А., «Элементарное представление пространственного и цветового зрения в сетчатке глаза человека», Science Advances 2, e1600797 (2016) .10.1126 / sciadv.1600797 [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar] 43. Domdei N., Domdei L., Reiniger J. L., Linden M., Holz F. G., Roorda A., Harmening W. M., «Сверхконтрастная система отображения сетчатки для психофизики одного фоторецептора», Biomedical Optics Express 9, 157–172 (2018) .10.1364 / BOE.9.000157 [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]

Последние достижения в оптической динамической мета-голографии

CrossRef Google Scholar

[1]	Матару А.С., Джива С., Рамануджам П.С.Жидкие кристаллы для голографической оптической памяти. Chem Soc Rev 36 , 1868–1880 (2007). DOI: 10.1039 / b706242g CrossRef Google Scholar
[2]	Хвильстед С., Санчес С., Алькала Р. Объемный голографический оптический потенциал хранения в азобензолсодержащих полимерах. J Mater Chem 19 , 6641–6648 (2009). DOI: 10.1039 / b 0m CrossRef Google Scholar
[3]	Chen LF, Zhao DM. Оптическое шифрование цветных изображений с помощью мультиплексирования по длинам волн и голограмм с безлинзовым преобразованием Френеля. Opt Express 14 , 8552–8560 (2006).DOI: 10.1364 / OE.14.008552 CrossRef Google Scholar
[4]	Ривенсон Ю., Чжан Ю. Б., Гюнайдин Х., Тенг Д., Озкан А. Восстановление фазы и восстановление голографического изображения с использованием глубокого обучения в нейронных сетях. Light Sci Appl 7 , 17141 (2018).DOI: 10.1038 / lsa.2017.141 CrossRef Google Scholar
[5]	Лич Дж., Синклер Дж., Джордан П., Курсьяль Дж., Пэджетт М.Дж. и др. Трехмерное преобразование частиц в кристаллические структуры с помощью голографического оптического пинцета. Opt Express 12 , 220–226 (2004).DOI: 10.1364 / OPEX.12.000220 CrossRef Google Scholar
[6]	Curtis JE, Koss BA, Grier DG. Динамический голографический оптический пинцет. Opt Commun. 207 , 169–175 (2002). DOI: 10.1016 / S0030-4018 (02) 01524-9 CrossRef Google Scholar
[7]	Габор Д.Новый микроскопический принцип. Nature 161 , 777–778 (1948). DOI: 10.1038 / 161777a0 CrossRef Google Scholar
[8]	Браун BR, Lohmann AW. Сложная пространственная фильтрация с бинарными масками. Appl Opt 5 , 967–969 (1966).DOI: 10.1364 / AO.5.000967 CrossRef Google Scholar
[9]	Мок Ф., Дип Дж., Лю Х. К., Псалтис Д. Компьютерная голограмма в реальном времени с помощью жидкокристаллического телевизионного пространственного модулятора света. Opt Lett 11 , 748–750 (1986). DOI: 10.1364 / OL.11.000748 CrossRef Google Scholar
[10]	Хан Дж., Ким Х., Лим И, Пак Дж., Ли Б. Динамическая голографическая стереограмма с широким углом обзора и изогнутой решеткой пространственных модуляторов света. Opt Express 16 , 12372–12386 (2008). DOI: 10.1364 / OE.16.012372 CrossRef Google Scholar
[11]	Хуанг Л.Л., Чжан С., Зентграф Т. Голография метаповерхности: от основ к приложениям. Нанофотоника 7 , 1169–1190 (2018). DOI: 10.1515 / nanoph-2017-0118 CrossRef Google Scholar
[12]	Чжао Р.З., Хуан Л.Л., Ван Ю.Т.Последние достижения в области голографических технологий многомерных метаповерхностей. PhotoniX 1 , 20 (2020). DOI: 10.1186 / s43074-020-00020-у CrossRef Google Scholar
[13]	Ма XL, Пу МБ, Ли X, Го YH, Ло XG. Цельнометаллические широкоугольные метаповерхности для многофункциональной манипуляции поляризацией. Opto-Electron Adv 2 , 180023 (2019). Google Scholar
[14]	Guo JY, Wang T, Quan BG, Zhao H, Gu CZ et al. Мультиплексирование поляризации для отображения двойных изображений. Opto-Electron Adv 2 , 180029 (2019). Google Scholar
[15]	Чжан Ю.Б., Лю Х., Ченг Х., Тиан Дж.Г., Чен С.К.Многомерное манипулирование волновыми полями на основе искусственных микроструктур. Opto-Electron Adv 3 , 200002 (2020). DOI: 10.29026 / oea.2020.200002 CrossRef Google Scholar
[16]	Цай Т., Ван Г.М., Чжан XF, Лян Дж. Г., Чжуанг YQ и др.Ультратонкий поляризационный светоделитель с использованием двумерной метаповерхности с пропускающим фазовым градиентом. IEEE Trans Antennas Propag 63 , 5629–5636 (2015). DOI: 10.1109 / TAP.2015.2496115 CrossRef Google Scholar
[17]	Khorasaninejad M, Zhu W, Crozier KB.Эффективные поляризационные пиксели светоделителя на основе диэлектрической метаповерхности. Optica 2 , 376–382 (2015). DOI: 10.1364 / OPTICA.2.000376 CrossRef Google Scholar
[18]	Zhao ZY, Pu MB, Gao H, Jin JJ, Li X et al. Мультиспектральные оптические метаповерхности с ахроматическим фазовым переходом. Научный представитель 5 , 15781 (2015). DOI: 10.1038 / srep15781 CrossRef Google Scholar
[19]	Gao H, Pu MB, Li X, Ma XL, Zhao ZY et al. Получение изображений сверхвысокого разрешения с помощью линзы Бесселя, реализованной на геометрической метаповерхности. Opt Express 25 , 13933–13943 (2017).DOI: 10.1364 / OE.25.013933 CrossRef Google Scholar
[20]	Khorasaninejad M, Chen W.T., Devlin RC, Oh J, Zhu AY et al. Металлы в видимых длинах волн: дифракционно-ограниченная фокусировка и получение изображений с субволновым разрешением. Наука 352 , 1190–1194 (2016).DOI: 10.1126 / science.aaf6644 CrossRef Google Scholar
[21]	Хорасанинеджад М., Капассо Ф. Металлы: универсальные многофункциональные фотонные компоненты. Наука 358 , eaam8100 (2017). DOI: 10.1126 / science.aam8100 CrossRef Google Scholar
[22]	Shrestha S, Overvig AC, Lu M, Stein A, Yu NF.Широкополосные ахроматические диэлектрические металлы. Light Sci Appl 7 , 85 (2018). DOI: 10.1038 / s41377-018-0078-x CrossRef Google Scholar
[23]	Wang SM, Wu PC, Su VC, Lai YC, Chen MK et al. Широкополосная ахроматическая металинза в видимом диапазоне. Nat Nanotechnol 13 , 227–232 (2018).DOI: 10.1038 / s41565-017-0052-4 CrossRef Google Scholar
[24]	Dou KH, Xie X, Pu MB, Li X, Ma XL и др. Внеосевая многоволновая дисперсия, контролирующая металинзу для получения многоцветных изображений. Opto-Electron Adv 3 , 1 (2020). Google Scholar
[25]	Pu MB, Li X, Ma XL, Wang YQ, Zhao ZY et al.Цепная оптика для ахроматической генерации идеального оптического углового момента. Научный руководитель 1 , e1500396 (2015). DOI: 10.1126 / sciadv.1500396 CrossRef Google Scholar
[26]	Гао Х, Ли И, Чен Л.В., Цзинь Дж.Дж., Пу МБ и др. Квазитальботский эффект пучков орбитального углового момента для генерации массивов оптических вихрей путем мультиплексирования конструкции метаповерхностей. Nanoscale 10 , 666–671 (2018). DOI: 10.1039 / C7NR07873K CrossRef Google Scholar
[27]	Jin JJ, Luo J, Zhang XH, Gao H, Li X et al. Генерация и обнаружение орбитального углового момента через метаповерхность. Научный представитель 6 , 24286 (2016).DOI: 10.1038 / srep24286 CrossRef Google Scholar
[28]	Ян КП, Пу МБ, Ли Х, Ма XL, Луо Дж и др. Селективная по длине волны генерация орбитального углового момента на основе плазмонной метаповерхности. Наноразмер 8 , 12267–12271 (2016). DOI: 10.1039 / C5NR09209D CrossRef Google Scholar
[29]	Карими Э., Шульц С.А., Де Леон I, Кассим Х., Апхам Дж. И др.Создание оптического орбитального углового момента в видимой области спектра с помощью плазмонной метаповерхности. Light Sci Appl 3 , e167 (2014). DOI: 10.1038 / lsa.2014.48 CrossRef Google Scholar
[30]	Li GX, Kang M, Chen SM, Zhang S, Pun EYB et al.Плазмонные метаповерхности с возможностью вращения для управления орбитальным угловым моментом света. Nano Lett 13 , 4148–4151 (2013). DOI: 10.1021 / nl401734r CrossRef Google Scholar
[31]	Чжу XL, Ян В., Леви Ю., Мортенсен Н.А., Кристенсен А. Резонансная лазерная печать структурных цветов на диэлектрических метаповерхностях с высоким показателем преломления. Научный руководитель 3 , e1602487 (2017). DOI: 10.1126 / sciadv.1602487 CrossRef Google Scholar
[32]	Sun S, Zhou ZX, Zhang C, Gao YS, Duan ZH et al. Полностью диэлектрическая полноцветная печать с использованием TiO 2 Metasurfaces. ACS Nano 11 , 4445–4452 (2017).DOI: 10.1021 / acsnano.7b00415 CrossRef Google Scholar
[33]	Huo PC, Song MW, Zhu WQ, Zhang C, Chen L et al. Фотореалистичная полноцветная нанопокраска благодаря метаповерхности с низкими потерями. Optica 7 , 1171–1172 (2020). DOI: 10.1364 / ОПТИКА.403092 CrossRef Google Scholar
[34]	Ченг Ф, Гао Дж, Лук Т.С., Ян XD. Структурная цветная печать на основе плазмонных метаповерхностей идеального поглощения света. Научный представитель 5 , 11045 (2015). DOI: 10.1038 / srep11045 CrossRef Google Scholar
[35]	Пруст Дж., Беду Ф., Галлас Б., Озеров И., Бонод Н.Полностью диэлектрические окрашенные метаповерхности с кремниевыми резонаторами. ACS Nano 10 , 7761–7767 (2016). DOI: 10.1021 / acsnano.6b03207 CrossRef Google Scholar
[36]	Lee GY, Sung J, Lee B. Последние достижения в технологиях метаповерхностных голограмм (приглашенный доклад). ETRI J 41 , 10–22 (2019). DOI: 10.4218 / etrij.2018-0532 CrossRef Google Scholar
[37]	Zheng GX, Mühlenbernd H, Kenney M, Li GX, Zentgraf T et al. Метаповерхностные голограммы с эффективностью 80%. Nat Nanotechnol 10 , 308–312 (2015).DOI: 10.1038 / nnano.2015.2 CrossRef Google Scholar
[38]	Хуанг Л.Л., Чен XZ, Мюленбернд Х., Чжан Х., Чен С.М. и др. Трехмерная оптическая голография с использованием плазмонной метаповерхности. Нац Коммуна 4 , 2808 (2013). DOI: 10.1038 / ncomms3808 CrossRef Google Scholar
[39]	Ван Л., Крук С., Тан Х.З., Ли Т., Кравченко И. и др.Полутоновые прозрачные метаповерхностные голограммы. Optica 3 , 1504–1505 (2016). DOI: 10.1364 / OPTICA.3.001504 CrossRef Google Scholar
[40]	Zhang XH, Jin JJ, Wang YQ, Pu MB, Li X et al. Широкополосная голограмма на основе метаповерхности с высокой устойчивостью к ошибкам изготовления. Научный представитель 6 , 19856 (2016). DOI: 10.1038 / srep19856 CrossRef Google Scholar
[41]	Девлин Р.С., Хорасанинеджад М., Чен В.Т., О Дж., Капассо Ф. Широкополосные высокоэффективные диэлектрические метаповерхности для видимого спектра. Proc Natl Acad Sci USA 113 , 10473–10478 (2016).DOI: 10.1073 / pnas.1611740113 CrossRef Google Scholar
[42]	Хуанг К., Лю Х., Гарсия-Видал Ф. Дж., Хонг М. Х., Лукьянчук Б. и др. Непериодические фотонные сита сверхвысокой емкости, работающие в видимом свете. Нац Коммуна 6 , 7059 (2015). DOI: 10.1038 / ncomms8059 CrossRef Google Scholar
[43]	Butt H, Montelongo Y, Butler T., Rajesekharan R, Dai Q et al. Голограммы высокого разрешения на основе углеродных нанотрубок. Adv Mater 24 , OP331 – OP336 (2012). Google Scholar
[44]	Вальтер Б., Хельгерт С., Рокштуль С., Сетцпфандт Ф., Эйленбергер Ф. и др.Фотоника: пространственное и спектральное формирование света с помощью метаматериалов (Adv. Mater. 47/2012). Adv Mater 24 , 6251 (2012). DOI: 10.1002 / adma.2012 CrossRef Google Scholar
[45]	Ни XJ, Кильдишев А.В., Шалаев ВМ. Метаповерхностные голограммы для видимого света. Нац Коммуна 4 , 2807 (2013). DOI: 10.1038 / ncomms3807 CrossRef Google Scholar
[46]	Ван Кью, Чжан XQ, Сюй YH, Гу JQ, Ли YF и др. Широкополосные метаповерхностные голограммы: к полной фазовой и амплитудной инженерии. Научный представитель 6 , 32867 (2016).DOI: 10.1038 / srep32867 CrossRef Google Scholar
[47]	Chong KE, Wang L, Staude I, James AR, Dominguez J et al. Эффективный нечувствительный к поляризации комплексный контроль волнового фронта с использованием метаповерхностей Гюйгенса на основе диэлектрических резонансных метаатомов. ACS Photonics 3 , 514–519 (2016).DOI: 10.1021 / acsphotonics.5b00678 CrossRef Google Scholar
[48]	Overvig AC, Shrestha S, Malek SC, Lu M, Stein A et al. Диэлектрические метаповерхности для полного и независимого контроля оптической амплитуды и фазы. Light Sci Appl 8 , 92 (2019).DOI: 10.1038 / s41377-019-0201-7 CrossRef Google Scholar
[49]	Цзян Кью, Джин Г.Ф., Цао ЛК. Когда метаповерхность встречается с голограммой: принцип и прогресс. Adv Opt Photonics 11 , 518–576 (2019). DOI: 10.1364 / AOP.11.000518 CrossRef Google Scholar
[50]	Чен С.К., Лю У.В., Ли З.С., Ченг Х., Тянь Дж.Оптическое мультиплексирование и многофункциональность с поддержкой Metasurface. Adv Mater 32 , 1805912 (2020). DOI: 10.1002 / adma.201805912 CrossRef Google Scholar
[51]	Ли З.Л., Юй Ш., Чжэн Г.Х. Достижения в использовании степеней свободы в дизайне наноструктурированных метаповерхностей: от 1 до 3 и более. Нанофотоника 9 , 3699–3731 (2020). DOI: 10.1515 / nanoph-2020-0127 CrossRef Google Scholar
[52]	Цуй Т., Бай Б.Ф., Солнце HB. Настраиваемые метаповерхности на основе активных материалов. Adv Funct Mater 29 , 1806692 (2019).DOI: 10.1002 / adfm.201806692 CrossRef Google Scholar
[53]	Немати А., Ван Ц., Хун М. Х., Дэн Дж. Х. Настраиваемые и реконфигурируемые метаповерхности и метаустройства. Opto-Electron Adv 1 , 180009 (2018). Google Scholar
[54]	Хорие Ю., Арбаби А., Арбаби Э., Камали С.М., Фараон А.Высокоскоростная пространственная модуляция света с преобладанием фазы с помощью кремниевых активных резонансных антенн. ACS Photonics 5 , 1711–1717 (2018). DOI: 10.1021 / acsphotonics.7b01073 CrossRef Google Scholar
[55]	Сан Дж., Тимурдоган Э., Яакоби А., Хоссейни Э.С., Уоттс МР.Крупномасштабная нанофотонная фазированная решетка. Природа 493 , 195–199 (2013). DOI: 10.1038 / природа11727 CrossRef Google Scholar
[56]	Рахмани М., Сюй Л., Мирошниченко А.Е., Комар А., Камачо-Моралес Р. и др. Обратимая тепловая настройка полностью диэлектрических метаповерхностей. Adv Funct Mater 27 , 1700580 (2017). DOI: 10.1002 / adfm.201700580 CrossRef Google Scholar
[57]	Леви Т., Эванс Х.А., Бутаков Н.А., Шуллер Я. Сверхширокая термооптическая настройка метаатомов PbTe. Nano Lett 17 , 3940–3945 (2017).DOI: 10.1021 / acs.nanolett.7b01529 CrossRef Google Scholar
[58]	Гу JQ, Сингх Р., Лю XJ, Чжан XQ, Ма YF и др. Активный контроль аналога электромагнитно-индуцированной прозрачности в метаматериалах терагерцового диапазона. Нац Коммуна 3 , 1151 (2012).DOI: 10.1038 / ncomms2153 CrossRef Google Scholar
[59]	Макаров С., Кудряшов С., Мухин И., Можаров А., Миличко В. и др. Настройка магнитооптического отклика в диэлектрической наночастице за счет сверхбыстрого фотовозбуждения плотной электронно-дырочной плазмы. Nano Lett 15 , 6187–6192 (2015).DOI: 10.1021 / acs.nanolett.5b02534 CrossRef Google Scholar
[60]	Леви Т., Иер П.П., Бутаков Н.А., Михайловский А.А., Шуллер Я. Широко настраиваемые инфракрасные антенны с использованием рефракции от свободных несущих. Nano Lett 15 , 8188–8193 (2015). DOI: 10.1021 / ACS.нанолетт.5b03679 CrossRef Google Scholar
[61]	Chen HT, Padilla WJ, Zide JMO, Gossard AC, Taylor AJ et al. Устройства на активном метаматериале терагерцового диапазона. Nature 444 , 597–600 (2006). DOI: 10.1038 / nature05343 CrossRef Google Scholar
[62]	Уоттс К.М., Шрекенхамер Д., Монтойя Дж., Липворт Дж., Хант Дж. И др.Терагерцовая компрессионная визуализация с использованием пространственных модуляторов света из метаматериалов. Nat Photonics 8 , 605–609 (2014). DOI: 10.1038 / nphoton.2014.139 CrossRef Google Scholar
[63]	Chen HT, Padilla WJ, Cich MJ, Azad AK, Averitt RD et al. Твердотельный фазовый модулятор терагерцового диапазона из метаматериалов. Nat Photonics 3 , 148–151 (2009). DOI: 10.1038 / nphoton.2009.3 CrossRef Google Scholar
[64]	Iyer PP, Pendharkar M, Schuller JA. Электрически реконфигурируемые метаповерхности с использованием гетеропереходных резонаторов. Adv Opt Mater 4 , 1582–1588 (2016).DOI: 10.1002 / adom.201600297 CrossRef Google Scholar
[65]	Хуанг Ю.В., Ли Х.В.Х., Сохоян Р., Пала Р.А., Тьягараджан К. и др. Проводящие оксидные метаповерхности с перестраиваемым затвором. Nano Lett 16 , 5319–5325 (2016). DOI: 10.1021 / acs.nanolett.6b00555 CrossRef Google Scholar
[66]	Chen YB, Ke F, Ci PH, Ko C, Park T. et al.Герметизирующие полевые транзисторы из многослойного MoS 2 в ячейке с алмазной наковальней. Nano Lett 17 , 194–199 (2017). DOI: 10.1021 / acs.nanolett.6b03785 CrossRef Google Scholar
[67]	Тьягараджан К., Сохоян Р., Зорнберг Л., Этуотер Х.А.Милливольтная модуляция оптического отклика плазмонной метаповерхности через ионную проводимость. Adv Mater 29 , 1701044 (2017). DOI: 10.1002 / adma.201701044 CrossRef Google Scholar
[68]	Ширманеш Г.К., Сохоян Р., Ву П.С., Атвотер Х.А. Электрооптически настраиваемые многофункциональные метаповерхности. ACS Nano 14 , 6912–6920 (2020). DOI: 10.1021 / acsnano.0c01269 CrossRef Google Scholar
[69]	Ли С., Пэк С., Ким Т. Т., Чо Х, Ли С. и др. Метаматериалы для улучшенных оптических откликов и их применение для активного управления терагерцовыми волнами. Adv Mater 32 , 2000250 (2020). DOI: 10.1002 / adma.202000250 CrossRef Google Scholar
[70]	Лю П.К., Люксмур И.Дж., Михайлов С.А., Савостьянова Н.А., Валморра Ф. и др. Гибридные метаматериалы с высокой степенью перестройки, использующие резонаторы с расщепленным кольцом, прочно связанные с поверхностными плазмонами графена. Нац Коммуна 6 , 8969 (2015). DOI: 10.1038 / ncomms9969 CrossRef Google Scholar
[71]	Ли ХР, Рен ХР, Чен Х, Лю Дж, Ли Кью и др. Атермически фото восстановленные оксиды графена для трехмерных голографических изображений. Нац Коммуна 6 , 6984 (2015).DOI: 10.1038 / ncomms7984 CrossRef Google Scholar
[72]	Ли SQ, Сюй XW, Veetil RM, Valuckas V, Paniagua-Domínguez R et al. Фазовый пропускающий пространственный модулятор света на основе перестраиваемой диэлектрической метаповерхности. Наука 364 , 1087–1090 (2019).DOI: 10.1126 / science.aaw6747 CrossRef Google Scholar
[73]	Комар А., Паниагуа-Домингес Р., Мирошниченко А., Ю. Ю. Ф., Кившар Ю. С. и др. Динамическое переключение луча жидкокристаллическими перестраиваемыми диэлектрическими метаповерхностями. ACS Photonics 5 , 1742–1748 (2018).DOI: 10.1021 / acsphotonics.7b01343 CrossRef Google Scholar
[74]	de Galarreta CR, Алексеев AM, Au YY, Lopez-Garcia M, Klemm M et al. Энергонезависимые реконфигурируемые метаустройства с изменением фазы для управления лучом в ближнем инфракрасном диапазоне. Adv Funct Mater 28 , 1704993 (2018).DOI: 10.1002 / adfm.201704993 CrossRef Google Scholar
[75]	Инь XH, Стейнле Т., Хуанг Л.Л., Таубнер Т., Вуттиг М. и др. Переключение луча и бифокальное зум-линзирование с использованием активных плазмонных метаповерхностей. Light Sci Appl 6 , e17016 (2017). DOI: 10.1038 / lsa.2017.16 CrossRef Google Scholar
[76]	Zhou HQ, Wang YT, Li XW, Wang Q, Wei QS и др. Переключаемая активная фазовая модуляция и голографическое шифрование на основе гибридных метаповерхностей. Нанофотоника 9 , 905–912 (2020). DOI: 10.1515 / nanoph-2019-0519 CrossRef Google Scholar
[77]	Ли С.Ю., Ким Й.Х., Чо С.М., Ким Г.Х., Ким Т.Й. и др.Генерация голографических изображений с тонкопленочным резонансом, вызванным халькогенидным материалом с фазовым переходом. Научный представитель 7 , 41152 (2017). DOI: 10.1038 / srep41152 CrossRef Google Scholar
[78]	Zhang M, Pu MB, Zhang F, Guo YH, He Q et al. Плазмонные метаповерхности для переключаемых фотонных спин-орбитальных взаимодействий на основе материалов с фазовым переходом. Adv Sci 5 , 1800835 (2018). DOI: 10.1002 / advs.201800835 CrossRef Google Scholar
[79]	Raeis-Hosseini N, Rho J. Metasurfaces На основе материала с фазовым переходом в качестве реконфигурируемой платформы для многофункциональных устройств. Материалы 10 , 1046 (2017).DOI: 10.3390 / ma100 CrossRef Google Scholar
[80]	Qu YR, Li Q, Du KK, Cai L, Lu J et al. Контроль динамического тепловыделения на основе ультратонких плазмонных метаматериалов, в том числе фазопереходящего материала GST. Laser Photonics Ред. 11 , 1700091 (2017).DOI: 10.1002 / lpor.201700091 CrossRef Google Scholar
[81]	Дрисколл Т., Палит С., Казилбаш М.М., Брем М., Кейлманн Ф. и др. Динамическая настройка инфракрасного резонанса гибридного метаматериала с использованием диоксида ванадия. Appl Phys Lett 93 , 024101 (2008).DOI: 10.1063 / 1.2956675 CrossRef Google Scholar
[82]	Goldflam MD, Liu MK, Chapler BC, Stinson HT, Sternbach AJ et al. Переключение напряжения метаповерхности памяти VO 2 с помощью ионного геля. Appl Phys Lett 105 , 041117 (2014).DOI: 10.1063 / 1.48
[83]	Лю XB, Wang Q, Zhang XQ, Li H, Xu Q et al. Термозависимая динамическая мета-голография с использованием интегрированной метаповерхности из диоксида ванадия. Adv Opt Mater 7 , 15 (2019). DOI: 10.1002 / adom.2015 CrossRef Google Scholar
[84]	Хаимов Т., Айдын К., Шойер Дж. Реконфигурируемые голограммы с использованием настраиваемой метаповерхности на основе VO 2 . IEEE J Sel Top Quantum Electron 27 , 4700308 (2021). Google Scholar
[85]	Song SC, Ma XL, Pu MB, Li X, Liu KP et al.Активно настраиваемая структурная цветопередача с растяжимым основанием. Adv Opt Mater 5 , 1600829 (2017). DOI: 10.1002 / adom.201600829 CrossRef Google Scholar
[86]	Zhang C, Jing JX, Wu YK, Fan YB, Yang WH и др. Эластичные полностью диэлектрические метаповерхности с поляризационно-нечувствительным откликом и полным спектром. ACS Nano 14 , 1418–1426 (2020). DOI: 10.1021 / acsnano.9b08228 CrossRef Google Scholar
[87]	Malek SC, Ee HS, Agarwal R. Деформационные мультиплексированные метаповерхностные голограммы на растягиваемой подложке. Nano Lett 17 , 3641–3645 (2017).DOI: 10.1021 / acs.nanolett.7b00807 CrossRef Google Scholar
[88]	Ee HS, Agarwal R. Настраиваемая метаповерхность и плоский оптический зум-объектив на растягиваемой подложке. Nano Lett 16 , 2818–2823 (2016). DOI: 10.1021 / acs.nanolett.6b00618 CrossRef Google Scholar
[89]	Ли Т.Ю., Вэй К.С., Рейнеке Б., Уолтер Ф., Ван Ю.Т. и др.Реконфигурируемая голограмма метаповерхности за счет использования адресуемых динамических пикселей. Opt Express 27 , 21153–21162 (2019). DOI: 10.1364 / OE.27.021153 CrossRef Google Scholar
[90]	Li JX, Kamin S, Zheng GX, Neubrech F, Zhang S et al. Адресные метаповерхности для динамической голографии и оптического шифрования информации. Научный руководитель 4 , eaar6768 (2018). DOI: 10.1126 / sciadv.aar6768 CrossRef Google Scholar
[91]	Зильберштейн А, Мотт Н.Ф. Переход металл-изолятор в диоксиде ванадия. Phys Rev B 11 , 4383–4395 (1975). DOI: 10.1103 / PhysRevB.11.4383 CrossRef Google Scholar
[92]	Дуан XY, Камин С., Стерл Ф, Гиссен Х., Лю Н. Регулируемая водородом хиральная наноплазмоника. Nano Lett 16 , 1462–1466 (2016). DOI: 10.1021 / acs.nanolett.5b05105 CrossRef Google Scholar
[93]	Козацкий Т, Хлипала М, Чу Х.Г.Радужная голография Фурье. Opt Express 26 , 25086–25097 (2018). DOI: 10.1364 / OE.26.025086 CrossRef Google Scholar
[94]	Лин SF, Ким ES. Одиночный полноцветный голографический трехмерный дисплей SLM, основанный на методах выборки и выборочной частотной фильтрации. Opt Express 25 , 11389–11404 (2017). DOI: 10.1364 / OE.25.011389 CrossRef Google Scholar
[95]	Jesacher A, Bernet S, Ritsch-Marte M. Цветное проецирование голограммы с помощью SLM за счет использования полного диапазона фазовой модуляции. Opt Express 22 , 20530–20541 (2014).DOI: 10.1364 / OE.22.020530 CrossRef Google Scholar
[96]	Ван Д.П., Хван И, Дай Ю.М., Си ГИ, Вэй С.Б. и др. Широкополосные высокоэффективные хиральные сплиттеры и голограммы из диэлектрических метаповерхностей Nanoarc. Малый 15 , 1 3 (2019). DOI: 10.1002 / smll.201 3 CrossRef Google Scholar
[97]	Xie ZW, Lei T, Si GY, Wang XY, Lin J et al. Мета-голограммы с полным контролем параметров волнового фронта в полосе пропускания 1000 нм. ACS Photonics 4 , 2158–2164 (2017). DOI: 10.1021 / acsphotonics.7b00710 CrossRef Google Scholar
[98]	Хуанг К., Лю Х., Си Джи, Ван Ц., Лин Дж и др. Фотон-наносито для сверхширокополосных голограмм и голограмм с большим углом обзора. Laser Photonics Ред. 11 , 1700025 (2017). DOI: 10.1002 / lpor.201700025 CrossRef Google Scholar
[99]	Хуанг Ю.В., Чен В.Т., Цай В.Й., Ву ПК, Ван С.М. и др.Алюминиевая плазмонная многоцветная мета-голограмма. Nano Lett 15 , 3122–3127 (2015). DOI: 10.1021 / acs.nanolett.5b00184 CrossRef Google Scholar
[100]	Ван Б., Донг Флорида, Ли QT, Ян Д., Сан К. В. и др. Диэлектрические метаповерхности видимого диапазона для многоволновых ахроматических и высокодисперсных голограмм. Nano Lett 16 , 5235–5240 (2016). DOI: 10.1021 / acs.nanolett.6b02326 CrossRef Google Scholar
[101]	Zhao WY, Liu BY, Jiang H, Song J, Pei YB et al. Полноцветная голограмма с использованием пространственного мультиплексирования диэлектрической метаповерхности. Opt Lett 41 , 147–150 (2016).DOI: 10.1364 / OL.41.000147 CrossRef Google Scholar
[102]	Ли X, Чен LW, Ли Y, Чжан XH, Пу МБ и др. Многоцветная трехмерная мета-голография с помощью широкополосной плазмонной модуляции. Научный прогресс 2 , e1601102 (2016). DOI: 10.1126 / sciadv.1601102 CrossRef Google Scholar
[103]	Ван WW, Гао Дж, Ян XD.Полноцветные плазмонные метаповерхностные голограммы. ACS Nano 10 , 10671–10680 (2016). DOI: 10.1021 / acsnano.6b05453 CrossRef Google Scholar
[104]	Zhang XH, Pu MB, Guo YH, Jin JJ, Li X et al. Красочная метаголограмма с независимо контролируемыми изображениями в пространствах пропускания и отражения. Adv Funct Mater 29 , 1809145 (2019). DOI: 10.1002 / adfm.201809145 CrossRef Google Scholar
[105]	Монтелонго Ю., Тенорио-Перл Дж. О., Милн В. И., Уилкинсон Т. Д.. Дифракция с переключаемой поляризацией на субволновых плазмонных наноантеннах. Nano Lett 14 , 294–298 (2014). DOI: 10.1021 / nl4039967 CrossRef Google Scholar
[106]	Чен В.Т., Ян К.Ю., Ван С.М., Хуанг Ю.В., Сан Джи и др. Высокоэффективная широкополосная мета-голограмма с двойными изображениями с поляризационным управлением. Nano Lett 14 , 225–230 (2014).DOI: 10.1021 / nl403811d CrossRef Google Scholar
[107]	Zhang F, Pu MB, Li X, Gao P, Ma XL et al. Полностью диэлектрические метаповерхности для одновременной гигантской круговой асимметричной передачи и формирования волнового фронта на основе асимметричных фотонных спин-орбитальных взаимодействий. Adv Funct Mater 27 , 1704295 (2017).DOI: 10.1002 / adfm.201704295 CrossRef Google Scholar
[108]	Deng ZL, Deng JH, Zhuang X, Wang S, Li KF и др. Двухатомная метаповерхность для векторной голографии. Nano Lett 18 , 2885–2892 (2018). DOI: 10.1021 / acs.nanolett.8b00047 CrossRef Google Scholar
[109]	Ван Кью, Слива Э., Ян КЛ, Чжан XQ, Сюй Кью и др.Отражательная киральная мета-голография: мультиплексирующие голограммы для волн с круговой поляризацией. Light Sci Appl 7 , 25 (2018). DOI: 10.1038 / s41377-018-0019-8 CrossRef Google Scholar
[110]	Вэнь Д.Д., Юэ Ф.Й., Ли Г.Х., Чжэн Г.Х., Чан К. и др. Спиральные мультиплексированные широкополосные метаповерхностные голограммы. Нац Коммуна 6 , 8241 (2015). DOI: 10.1038 / ncomms9241 CrossRef Google Scholar
[111]	Арбаби А., Хори Й., Багери М., Фараон А. Диэлектрические метаповерхности для полного контроля фазы и поляризации с субволновым пространственным разрешением и высоким коэффициентом пропускания. Nat Nanotechnol 10 , 937–943 (2015). DOI: 10.1038 / nnano.2015.186 CrossRef Google Scholar
[112]	Бальтазар Мюллер Дж. П., Рубин Н. А., Девлин Р. К., Гровер Б., Капассо Ф. Поляризационная оптика метаповерхности: независимое управление фазой произвольных ортогональных состояний поляризации. Phys Rev Lett 118 , 113901 (2017). DOI: 10.1103 / PhysRevLett.118.113901 CrossRef Google Scholar
[113]	Хорасанинеджад М., Амбросио А., Канхайя П., Капассо Ф. Широкополосные и хиральные бинарные диэлектрические мета-голограммы. Научный руководитель 2 , e1501258 (2016).DOI: 10.1126 / sciadv.1501258 CrossRef Google Scholar
[114]	Zhao RZ, Sain B, Wei QS, Tang CC, Li XW et al. Многоканальное векторное голографическое отображение и шифрование. Light Sci Appl 7 , 95 (2018). DOI: 10.1038 / s41377-018-0091-0 CrossRef Google Scholar
[115]	Арбаби Э., Камали С.М., Арбаби А., Фараон А.Векторные голограммы с диэлектрической метаповерхностью: генерация предельной поляризационной картины. ACS Photonics 6 , 2712–2718 (2019). DOI: 10.1021 / acsphotonics.9b00678 CrossRef Google Scholar
[116]	Дэн Л.Г., Дэн Дж., Гуань З.К., Тао Дж., Чен Й и др.Поляризационное мультиплексирование с помощью Malus-метаповерхности. Light Sci Appl 9 , 101 (2020). DOI: 10.1038 / s41377-020-0327-7 CrossRef Google Scholar
[117]	Камали С.М., Арбаби Э., Арбаби А., Хори Й., Фараджи-Дана М.С. и др. Метаповерхности с угловым мультиплексированием: кодирование независимых волновых фронтов в одной метаповерхности под разными углами освещения. Phys Rev X 7 , 041056 (2017). Google Scholar
[118]	Ван Э.Л., Ню Дж.Б., Лян Ю.Х., Ли Х.Л., Хуа Ю.Л. и др. Полный контроль над многоканальными, мультиплексированными по углам и произвольными пространственно изменяющимися поляризационными полями. Adv Opt Mater 8 , 1 4 (2020).DOI: 10.1002 / adom.201 4 CrossRef Google Scholar
[119]	Zhang XH, Jin JJ, Pu MB, Li X, Ma XL и др. Динамические голографические дисплеи сверхвысокой емкости через анизотропные наноотверстия. Наноразмер 9 , 1409–1415 (2017). DOI: 10.1039 / C6NR07854K CrossRef Google Scholar
[120]	Ren HR, Briere G, Fang XY, Ni PN, Sawant R et al.Голография по метаповерхностному орбитальному угловому моменту. Нац Коммуна 10 , 2986 (2019). DOI: 10.1038 / s41467-019-11030-1 CrossRef Google Scholar
[121]	Fang XY, Ren HR, Gu M. Голография орбитального углового момента для высоконадежного шифрования. Nat Photonics 14 , 102–108 (2020). DOI: 10.1038 / s41566-019-0560-х CrossRef Google Scholar
[122]	Ren HR, Fang XY, Jang J, Bürger J, Rho J et al. Голография орбитального углового момента на основе комплексной амплитуды метаповерхностей в импульсном пространстве. Nat Nanotechnol 15 , 948–955 (2020). DOI: 10.1038 / s41565-020-0768-4 CrossRef Google Scholar
[123]	Jin L, Huang YW, Jin ZW, Devlin RC, Dong ZG et al. Диэлектрический многоимпульсный мета-преобразователь в видимой области. Нац Коммуна 10 , 4789 (2019).DOI: 10.1038 / s41467-019-12637-0 CrossRef Google Scholar
[124]	Zhou HQ, Sain B, Wang YT, Schlickriede C, Zhao RZ et al. Поляризационная мультиплексированная метаповерхностная голография орбитального углового момента. ACS Nano 14 , 5553–5559 (2020).DOI: 10.1021 / acsnano.9b09814 CrossRef Google Scholar
[125]	Yu P, Li JX, Li X, Schütz G, Hirscher M et al. Генерация переключаемых сингулярных лучей с динамическими метаповерхностями. ACS Nano 13 , 7100–7106 (2019). DOI: 10.1021 / acsnano.9b02425 CrossRef Google Scholar
[126]	Идзуми Р., Икезава С., Ивами К.Голографический фильм на метаповерхности: кинематографический подход. Opt Express 28 , 23761–23770 (2020). DOI: 10.1364 / OE.399369 CrossRef Google Scholar
[127]	Гао Х, Ван YX, Фань XH, Цзяо Б.З., Ли Т.А. и др. Динамическая трехмерная мета-голография в видимом диапазоне с большим количеством кадров и высокой частотой кадров. Научный руководитель 6 , eaba8595 (2020). DOI: 10.1126 / sciadv.aba8595 CrossRef Google Scholar
[128]	Li GX, Chen SM, Pholchai N, Reineke B, Wong PWH et al. Непрерывный контроль фазы нелинейности для генерации гармоник. Nat Mater 14 , 607–612 (2015).DOI: 10.1038 / nmat4267 CrossRef Google Scholar
[129]	Сигал Н., Керен-Цур С., Хендлер Н., Элленбоген Т. Управление светом с помощью нелинейных фотонных кристаллов на основе метаматериалов. Nat Photonics 9 , 180–184 (2015). DOI: 10.1038 / nphoton.2015.17 CrossRef Google Scholar
[130]	Тимченко М., Гомес-Диаз Дж. С., Ли Дж., Нокала Н., Белкин М. А. и др. Градиентные нелинейные метаповерхности Панчаратнам-ягоды. Phys Rev Lett 115 , 207403 (2015). DOI: 10.1103 / PhysRevLett.115.207403 CrossRef Google Scholar
[131]	Ye WM, Zeuner F, Li X, Reineke B., He S et al.Спиновая и длинноволновая мультиплексная нелинейная метаповерхностная голография. Нац Коммуна 7 , 11930 (2016). DOI: 10.1038 / ncomms11930 CrossRef Google Scholar
[132]	Qu GY, Yang WH, Song QH, Liu YL, Qiu CW и др. Воспроизводимая мета-голограмма для оптического шифрования. Нац Коммуна 11 , 5484 (2020). DOI: 10.1038 / s41467-020-19312-9 CrossRef Google Scholar
[133]	Jin L, Dong ZG, Mei ST, Yu YF, Wei Z et al. Метаповерхность без чередования для (2 6 –1) голограмм с кодированием по спину и длине волны. Nano Lett 18 , 8016–8024 (2018).DOI: 10.1021 / acs.nanolett.8b04246 CrossRef Google Scholar
[134]	Deng ZL, Jin MK, Ye X, Wang S, Shi T et al. Полноцветные векторные голограммы сложной амплитуды на основе мультисвободных метаповерхностей. Adv Funct Mater 30 , 1 0 (2020).DOI: 10.1002 / adfm.201 0 CrossRef Google Scholar
[135]	Ли З.Л., Чен С., Гуань З.К., Тао Дж., Чанг С. и др. Трехканальные мета-поверхности для одновременной мета-голографии и мета-нанопечати: подход одноклеточного дизайна. Laser Photonics Ред. 14 , 2000032 (2020).DOI: 10.1002 / lpor.202000032 CrossRef Google Scholar
[136]	Дай Кью, Гуань З.К., Чанг С., Дэн Л.Г., Тао Дж и др. Одноклеточная трехфункциональная метаповерхность, допускающая тройные манипуляции со светом. Adv Funct Mater 30 , 2003990 (2020).DOI: 10.1002 / adfm.202003990 CrossRef Google Scholar
[137]	Пак Дж., Чжон Б.Г., Ким С.И., Ли Ди, Ким Дж. И др. Полностью твердотельный пространственный модулятор света с независимым управлением фазой и амплитудой для трехмерных приложений LiDAR. Nat Nanotechnol 16 , 69–76 (2021).DOI: 10.1038 / s41565-020-00787-у CrossRef Google Scholar

Пикарро

Почти каждая небольшая молекула в газовой фазе (например, CO ₂ , H ₂ O, H ₂ S, NH ₃ ) имеет уникальный спектр поглощения в ближней инфракрасной области. При давлении ниже атмосферного он состоит из серии узких, хорошо разрешенных, резких линий, каждая из которых имеет характерную длину волны.Поскольку эти линии хорошо разнесены и их длина волны хорошо известна, концентрацию любого вещества можно определить путем измерения силы этого поглощения, то есть высоты конкретного пика поглощения. Но в обычных инфракрасных спектрометрах следовые газы обеспечивают слишком малое поглощение для измерения, обычно ограничивая чувствительность в лучшем случае миллионными долями. CRDS — резонаторная кольцевая спектроскопия — позволяет избежать этого ограничения чувствительности за счет использования эффективной длины оптического пути в несколько километров.Это позволяет контролировать газы за секунды или меньше на уровне частей на миллиард, а некоторых газов — на уровне частей на триллион.

В CRDS луч одночастотного лазерного диода попадает в резонатор, образованный двумя или более зеркалами с высокой отражательной способностью. Анализаторы Picarro используют трехзеркальный резонатор, как показано на рисунке ниже, для поддержки непрерывной бегущей световой волны. Это обеспечивает превосходное соотношение сигнал / шум по сравнению с двухзеркальным резонатором, поддерживающим стоячую волну. Когда лазер включен, полость быстро заполняется циркулирующим лазерным светом.Быстрый фотодетектор обнаруживает небольшое количество света, просачивающегося через одно из зеркал, и генерирует сигнал, прямо пропорциональный интенсивности в резонаторе.

Когда сигнал фотодетектора достигает порогового уровня (через несколько десятков микросекунд), непрерывно-волновой (CW) лазер резко выключается. Свет, уже находящийся внутри полости, продолжает отражаться между зеркалами (примерно 100000 раз), но поскольку зеркала имеют коэффициент отражения чуть меньше 100% (99,999%), интенсивность света внутри полости постоянно просачивается и спадает до нуля по экспоненциальному закону. мода.Этот распад, или «кольцо вниз», измеряется в реальном времени фотодетектором, и время, необходимое для того, чтобы кольцо произошло, определяется исключительно отражательной способностью зеркал (для пустого резонатора). Учтите, что для резонатора Пикарро длиной всего 25 см эффективная длина пути внутри полости может быть более 20 километров.

Теперь, если газовая составляющая, которая поглощает лазерный свет, вводится в полость, появляется второй механизм потерь внутри полости (поглощение).Это ускоряет время простоя кольца по сравнению с резонатором без какого-либо дополнительного поглощения из-за целевых частиц газа. Приборы Picarro автоматически и непрерывно рассчитывают и сравнивают время простоя резонатора с поглощением и без поглощения целевым газом. Это обеспечивает точные количественные измерения, которые учитывают любые внутрирезонаторные потери, которые могут изменяться с течением времени, и позволяет отличить потери из-за поглощения от потерь из-за зеркал резонатора.Кроме того, окончательные данные о концентрации особенно надежны, поскольку они выводятся из разницы между этими временами простоя кольца и, следовательно, не зависят от флуктуаций интенсивности или абсолютной мощности лазера.

Эта схема сравнения времени простоя кольца без какого-либо поглощающего газа с временем простоя кольца, когда целевой газ поглощает свет, достигается не за счет удаления газа из полости, а за счет использования лазера, длина волны которого может быть настроен. Путем настройки лазера на разные длины волн, при которых газ поглощает свет, а затем на длины волн, при которых газ не поглощает свет, время простоя «только резонатора» можно сравнить со временем простоя кольца, когда целевой газ вносит вклад в оптический потеря внутри полости.Фактически, лазер настраивается в нескольких точках вдоль спектральной линии поглощения целевого газа (и измерения проводятся во всех этих точках), и математическая подгонка формы этой линии поглощения — это то, что на самом деле используется для расчета концентрации газа. .

Посетите техническое описание CRDS, чтобы узнать о расчетах, используемых прибором для преобразования необработанных сигналов в данные о концентрации.

Интенсивность света как функция времени в системе CRDS с образцом, имеющим резонансное поглощение, и без него.Это демонстрирует, как оптические потери (или поглощение газом) преобразуются в измерение времени.

Репрезентативность площадки с помощью AERONET и наблюдений оптической толщины аэрозолей с помощью дистанционного зондирования и наблюдений за оптической толщиной поглощающего аэрозоля

Андерсон, Т. Е., Чарлсон, Р. Дж., Винкер, Д. М., Огрен, Дж. А., и Холмен, К.: Мезомасштабные вариации тропосферных аэрозолей, J. Atmos. Sci., 60, 119–136, 2003. a

Boersma, K.F., Vinken, G.C.M., Eskes, H.J .: Ошибки репрезентативности при сравнении химических моделей переноса и химического климата со спутниковым извлечением тропосферных столбцов в УФ-видимом диапазоне, Geosci.Model Dev., 9, 875–898, https://doi.org/10.5194/gmd-9-875-2016, 2016. a

Bond, T. C., Doherty, S.J., Fahey, D. .W., Форстер, П. М., Бернтсен, Т., Деанджело, Б. Дж., Фланнер, М. Г., Ган, С., Керхер, Б., Кох, Д., Кинне, С., Кондо, Ю., Куинн, П. К., Сарофим, М. К., Шульц, М. Г., Шульц, М., Венкатараман, К., Чжан, Х., Чжан, С., Беллоуин, Н. , Гуттикунда, С. К., Хопке, П. К., Якобсон, М. З., Кайзер, Дж. У., Климонт, З., Ломанн, У., Шварц, Дж. П., Шинделл, Д. , Сторельвмо, Т., Уоррен, С.Г., Зендер, К. С .: Ограничение роли черного углерода в климатической системе: научная оценка, J. ​​Geophys. Res.-Atmos., 118, 5380–5552, https://doi.org/10.1002/jgrd.50171, 2013. a, b, c

Bulgin, C.E., Embury, O., and Merchant, C.J .: Неопределенность выборки в продуктах температуры поверхности моря с привязкой к сетке и данные о покрытии глобальной зоны (GAC) усовершенствованного радиометра очень высокого разрешения (AVHRR), Remote Sens. Environ., 177, 287–294, https://doi.org/ 10.1016 / j.rse.2016.02.021, 2016. a

Castellanos, P., да Силва, А. М., Дарменов, А. С., Бучард, В., Говиндараджу, Р. К., Цирен, П., и Кондрагунта, С.: имитатор геостационарного прибора для экспериментов по моделированию системы наблюдения за аэрозолями. Атмосфера, 10, 2, https://doi.org/10.3390/atmos10010002, 2019. a

Кавано, Н. Р. и Шен, С. С. П .: Влияние алгоритмов построения сетки на статистические моменты и их ежедневные тенденции. температура приземного воздуха, J. ​​Climate, 28, 9188–9205, https://doi.org/10.1175/JCLI-D-14-00668.1, 2015. a

Чин, М., Джину, П., Кинн, С., Торрес, О., Холбен, Б. Н., Дункан, Б. Н., Мартин, Р. В., Логан, Дж. А., Хигураши, А., и Накадзима, Т .: Оптическая толщина тропосферного аэрозоля по модели GOCART и сравнения с измерениями спутникового и солнечного фотометра, J. ​​Atmos. Sci., 59, 461–483, 2002. a

Colarco, P., Silva, A., Chin, M., and Diehl, T.: Онлайн-моделирование глобального распределения аэрозолей в модели NASA GEOS-4 и сравнения к спутниковой и наземной оптической толщине аэрозолей, J.Geophys. Res., 115, D14207, https://doi.org/10.1029/2009JD012820, 2010. a

Colarco, PR, Kahn, RA, Remer, LA, и Levy, RC: Влияние ширины полосы обзора со спутника на глобальную и региональные статистические данные и тенденции оптической толщины аэрозолей, Atmos. Измер. Tech., 7, 2313–2335, https://doi.org/10.5194/amt-7-2313-2014, 2014. a

Колдевей-Эгберс, М., Лойола, Д.Г., Кукули, М., Балис, Д., Ламберт, Ж.-К., Верхоэлст, Т., Гранвилл, Дж., Ван Розендаль, М., Леро, К., Спурр, Р., Фрит, С. М., и Зенер, Ч .: Запись данных по существенной климатической переменной общего содержания озона (GTO-ECV) типа GOME из Инициативы ЕКА по изменению климата, Atmos. Измер. Tech., 8, 3923–3940, https://doi.org/10.5194/amt-8-3923-2015, 2015. a

да Силва, А., Коларко, П. Дарменов, А., Бухард-Маршан, В., Рэндлс, К., и Говинараджу, Р.: Обзор реанализа аэрозолей MERRA: к комплексному анализу системы Земли, в: 4 Международная конференция ВПИК по повторному анализу, Силвер-Спринг, Мэриленд, 2012 г.a

Дидрих, Х., Витчен, Ф., Преускер, Р. и Фишер, Дж .: Репрезентативность извлечения водяного пара из всего столба с помощью приборов на полярно-орбитальных спутниках, Atmos. Chem. Phys., 16, 8331–8339, https://doi.org/10.5194/acp-16-8331-2016, 2016. a

Директор

, Х. и Борнн, Л.: Соединение точечных моментов и моментов с координатной сеткой в анализ климатических данных, J. Climate, 28, 3496–3510, https://doi.org/10.1175/JCLI-D-14-00571.1, 2015. a

Дубовик О. и Кинг М. Д.: Гибкий алгоритм инверсии для восстановления оптических свойств аэрозоля на основе измерений яркости Солнца и неба, J. ​​Geophys. Res., 105, 20673–20696, https://doi.org/10.1029/2000JD

2, 2000. a

Дубовик О., Смирнов А., Холбен Б. Н., Кинг М. Д., Кауфман, Ю. Дж., Эк, Т. Ф., и Слуцкер, И.: Оценка точности аэрозольных оптических свойств, полученных с помощью Aerosol Robotic Network (AERONET) Измерения яркости Солнца и неба, J. ​​Geophys. Res., 105, 9791–9806, https://doi.org/10.1029 / 2000JD

0, 2000. a

Экк Т.Ф., Холбен Б.Н., Рид Дж. С., Смирнов А., О’Нил Н. Т., Слуцкер И. и Кинн С. оптическая глубина горения биомассы, аэрозолей городской и пустынной пыли, J. Geophys. Res., 104, 31333–31349, 1999. а, б

Эфрон, Б .: Методы начальной загрузки: еще один взгляд на складной нож, Энн. Stat., 7, 1–26, 1979. a

Геларо, Р., Путман, В. М., Поусон, С., Дрейпер, К., Молод, А., Норрис, П. М., Отт, Л., Приве, Н., Реале, О., Achuthavarier, D., Bosilovich, M., Buchard, V., Chao, W., Coy, L., Cullather, R., Silva, A., Darmenov, A., and Errico, R.M .: Evaluation 7-километрового природного забега GEOS-5, НАСА, NASA / TM-2014-104606 / VOL36, 2015. a, b

Геогджаев И., Кэрнс Б., Мищенко М. И., Цигаридис К. и ван Нойе Т .: Оценка на основе моделей неопределенности, связанной с отбором проб при дистанционном зондировании аэрозолей для приложений исследования климата, QJ Roy. Метеор. Soc., 140, 2353–2363, https://doi.org/10.1002/qj.2305, 2014.a

Джайлс, Д.М., Синюк, А., Сорокин, М.Г., Шафер, Дж. С., Смирнов, А., Слуцкер, И., Эк, Т. Ф., Холбен, Б. Н., Льюис, Дж. Р., Кэмпбелл, Дж. Р., Велтон, Э. Дж., Коркин С.В., Ляпустин А.И.: Достижения в базе данных Aerosol Robotic Network (AERONET) версии 3 — автоматизированный алгоритм контроля качества в режиме, близком к реальному времени, с улучшенным фильтром облачности для измерений оптической глубины аэрозолей (AOD) фотометром Солнца, Atmos. Измер. Tech., 12, 169–209, https://doi.org/10.5194/amt-12-169-2019, 2019.a

Hakuba, M. Z., Folini, D., Sanchez-Lorenzo, A. и Wild, M .: Пространственная репрезентативность наземных измерений солнечной радиации — расширение на весь диск Meteosat, J. Geophys. Res.-Atmos., 119, 11760–11771, https://doi.org/10.1002/2014JD021946, 2014a. a

Hakuba, M. Z., Folini, D., and Wild, M .: Поглощение солнечной энергии над Европой по данным наземных и спутниковых наблюдений, J. Geophys. Res.-Atmos., 119, 3420–3437, https://doi.org/10.1002/2013JD021421, 2014b. а

Холбен, Б.Н., Эк, Т. Ф., Слуцкер, И., Танре, Д., Буис, Дж. П., Сетцер, А., Вермоте, Э., Рейган, Дж. А., Кауфман, Ю. Дж. , Накадзима, Т., Лавену, Ф., Янковяк, И., и Смирнов, А.: Объединенная сеть приборов и архив данных AERONET-A для определения характеристик аэрозолей, Remote Sens. Environ., 66, 1–16, 1998. a , b

Холбен, Б. Н., Эк, Т. Ф., Слуцкер, И., Смирнов, А., Синюк, А., Шафер, Дж., Джайлс, Д., и Дубовик, О.: Aeronet’s Критерии обеспечения качества версии 2.0, в: Дистанционное зондирование атмосферы и облаков, под редакцией: Цай, С.-C., Накадзима, Т., Сингх, Р. П., и Шридхаран, Р., Международное общество оптики и фотоники, SPIE, 6408, 134–147, https://doi.org/10.1117/12.706524, 2006 .A

Холбен, Б.Н., Ким, Дж., Сано, И., Мукаи, С., Эк, Т.Ф., Джайлс, Д.М., Шафер, Дж. С., Синюк, А., Слуцкер, И., Смирнов, А., Сорокин, М., Андерсон, Б. Э., Че, Х., Чой, М., Кроуфорд, Дж. Х., Ферраре, Р. А., Гарай, М. Дж., Чон, У., Ким, М., Ким, В., Нокс, Н. , Ли, З., Лим, Х.С., Лю, Ю., Маринг, Х., Наката, М., Пикеринг, К.Э., Пикет, С., Редеманн, Дж., Рид, Дж. С., Салинас, С., Сео, С., Тан, Ф., Трипати, С. Н., Тун, О. Б. и Сяо, К.: Обзор мезомасштабов. аэрозольные процессы, сравнения и валидационные исследования из сетей DRAGON, Atmos. Chem. Phys., 18, 655–671, https://doi.org/10.5194/acp-18-655-2018, 2018. a

Изобе Т., Фейгельсон Э. Д., Акритас М. Г. и Бабу Г. Дж .: Линейная регрессия в астрономии I, Astrophys. J., 364, 104–113, 1990. a

Janssens-Maenhout, G., Dentener, F., Aardenne, J.В., Монни, С., Пальяри, В., Орландини, Л., Климонт, З., Курокава, Ж.-и, Акимото, Х., Охара, Т., Ванкмюллер, Р., Бэтти, Б. , Грано, Д., Зубер, А., и Китинг, Т .: EDGAR-HTAP: согласованный набор данных о выбросах загрязнения воздуха с привязкой к сетке, основанный на национальных кадастрах, JRC, Институт окружающей среды и устойчивости, Tech. респ., 25229 евро, 43 стр., https://doi.org/10.2788/14102, 2012. a

Кауфман, Ю. Дж., Холбен, Б. Н., Танре, Д., Слуцкер, И., Смимов, А., и Эк, Т. Ф .: Будут ли измерения аэрозолей с полярно-орбитальных спутников Terra и Aqua представлять ежедневные Содержание и свойства аэрозоля ?, Geophys.Res. Lett., 27, 3861–3864, 2000. a

Kinne, S., O’Donnel, D., Stier, P., Kloster, S., Zhang, K., Schmidt, H., Rast, S. , Джорджетта М., Экк Т. Ф. и Стивенс Б .: MAC-v1: Новая глобальная климатология аэрозолей для изучения климата, J. ​​Adv. Модель. Earth Sy., 5, 704–740, https://doi.org/10.1002/jame.20035, 2013. a, b, c, d, e, f, g, h, i

Костер, Р. Д., Суарес, М. Дж., Дарменов, А. С., и да Силва, А.: Набор данных Quick Fire Emissions (QFED) — Документация версий 2.1, 2.2 и 2.4, NASA, Technical Report, 38, 212 pp., 2013. a

Kovacs, T.: Сравнение оптической глубины аэрозолей MODIS и AERONET на различных расстояниях разноса для оценки наземных стратегий валидации космических лидаров, J. Geophys . Res., 111, D24203, https://doi.org/10.1029/2006JD007349, 2006. a

Леви, Р. К., Лептоух, Г. Г., Кан, Р., Зубко, В., Гопалан, А. и Ремер Л. А. Критический взгляд на получение месячной оптической толщины аэрозоля по спутниковым данным, IEEE T. Geosci. Remote, 47, 2942–2956, https: // doi.org / 10.1109 / TGRS.2009.2013842, 2009. a

Лин, М., Горовиц, В., Купер, О. Р., Тарасик, Д., Конли, С., Ирейси, Л. Т., Джонсон, Б. ., Leblanc, T., Petropavlovskikh, I., и Yates, E.L .: Пересмотр свидетельств увеличения весенних соотношений смешивания озона в свободной тропосфере над западной частью Северной Америки, Geophys. Res. Lett., 42, 8719–8728, https://doi.org/10.1002/2015GL065311, 2015. a

Ma, P.-L., Rasch, P.J., Chepfer, H., Winker, D. М., и Ган, С. Дж .: Ограничения наблюдений на восприимчивость облаков, ослабленные ограничениями по извлечению аэрозолей, Nat.Commun., 9, 2640, https://doi.org/10.1038/s41467-018-05028-4, 2018. a

Наппо, К., Канилл, Дж., Фурман, Р., Гиффорд, Ф., Каймал, Дж., Крамер, М., Локхарт, Т., Пендергаст, М., Пилке, Р. А., Рандерсон, Д., Шреффлер , Дж. И Вингаард, Дж .: Семинар по репрезентативности метеологических наблюдений, июнь 1981 г., Боулдер, Колорадо, Б. Ам. Meteorol. Soc., 63, 761–764, 1982. a

Pitkänen, MR A., Mikkonen, S., Lehtinen, KE J., Lipponen, A., and Arola, A .: Искусственным смещением обычно пренебрегают при сравнении неопределенных атмосферные данные, Geophys.Res. Lett., 43, 10003–10011, https://doi.org/10.1002/2016GL070852, 2016. a

Putman, W., da Silva, A., Ott, L., and Darmenov, A .: Конфигурация модели для 7-километрового природного забега GEOS-5, Ganymed Release (негидростатическое 7-километровое глобальное мезомасштабное моделирование), НАСА, Офис глобального моделирования и ассимиляции (GMAO), записка № 5, доступна по адресу: http: // gmao .gsfc.nasa.gov / pubs / office_notes (последний доступ: 28 мая 2018 г.), 2014. a, b

Ремер Л., Кауфман Ю. и Клейдман Р .: Сравнение трех лет Terra и Aqua. Оптическая толщина аэрозолей MODIS над Мировым океаном, IEEE Geosci.Remote S., 3, 537–540, https://doi.org/10.1109/LGRS.2006.879562, 2006. a

Santese, M., De Tomasi, F., and Perrone, M.R .: AERONET versus Параметры аэрозоля MODIS при разном пространственном разрешении над юго-востоком Италии, J. Geophys. Res., 112, D10214, https://doi.org/10.1029/2006JD007742, 2007. a

Sayer, AM, Thomas, GE, Palmer, PI, и Grainger, RG: Некоторые последствия выбора выборки для сравнения спутниковых и модели аэрозольных полей оптических толщин, Атмос.Chem. Phys., 10, 10705–10716, https://doi.org/10.5194/acp-10-10705-2010, 2010. a

Schafer, J. S., Eck, T. F., Holben, B. Н., Торнхилл, К. Л., Андерсон, Б. Э., Синюк, А., Джайлз, Д. М., Уинстед, Э. Л., Зиемба, Л. Д., Бейерсдорф, А. Дж., Кенни, П. Р., Смирнов, А., Слуцкер, И.: Взаимное сравнение альбедо однократного рассеяния аэрозолей, полученного с помощью наземных радиометров AERONET, и БОЛЬШИХ профилей самолетов на месте во время экспериментов DRAGON-MD и DISCOVER-AQ 2011 г., J. Geophys. Res.-Atmos., 119, 7439–7452, https://doi.org/10.1002/2013JD021166, 2014. a

Шмид, Б., Михальский, Дж., Холтор, Р., Богарнуа, М., Харсон, Л., Ливингстон, Дж., Рассел, П., Холбен, Б., Эк, Т., и Смирнов, А. : Сравнение оптической глубины аэрозолей по данным четырех солнечных радиометров осенью 1997 г., период интенсивных наблюдений ARM, Geophys. Res. Lett., 26, 2725–2728, 1999. a, b

Schutgens, N .: Репрезентативность пунктов наблюдения аэрозолей AERONET и ГСА, DataverseNL, https: // hdl.handle.net/10411/XDZD4A, 2019. a

Schutgens, N., Tsyro, S., Gryspeerdt, E., Goto, D., Weigum, N., Schulz, M., and Stier, P .: On пространственно-временная репрезентативность наблюдений, Атмос. Chem. Phys., 17, 9761–9780, https://doi.org/10.5194/acp-17-9761-2017, 2017. a, b, c, d, e, f, g

Schutgens, NAJ, Gryspeerdt, Э., Вейгум, Н., Циро, С., Гото, Д., Шульц, М., и Стир, П .: Согласится ли идеальная модель с идеальными наблюдениями? Влияние пространственной выборки, Атмос.Chem. Phys., 16, 6335–6353, https://doi.org/10.5194/acp-16-6335-2016, 2016a. a, b, c, d

Шутгенс, Н. А. Дж., Партридж, Д. Г., и Стир, П .: Важность временного сопоставления для оценки моделей аэрозолей с наблюдениями, Атмосфер. Chem. Phys., 16, 1065–1079, https://doi.org/10.5194/acp-16-1065-2016, 2016б. a, b, c

Шутгенс, Н. А. Дж., Наката, М., и Накадзима, Т .: Подтверждение и эмпирическая коррекция MODIS AOT и AE над океаном, Atmos. Измер. Tech., 6, 2455–2475, https: // doi.org / 10.5194 / amt-6-2455-2013, 2013. a

Шварц, М., Фолини, Д., Хакуба, М. З. и Уайлд, М.: Пространственная репрезентативность измеренных на поверхности вариаций нисходящей солнечной радиация, J. Geophys. Res.-Atmos., 122, 13319–13337, https://doi.org/10.1002/2017JD027261, 2017. a

Schwarz, M., Follini, D., Hakuba, M., and Wild, M .: От точки к месту: всемирная оценка репрезентативности ежемесячных записей приземной солнечной радиации, J. Geophys. Res.-Atmos., 123, 13857–13874, https: // doi.org / 10.1029 / 2018JD029169, 2018. a, b

Shi, X., Zhao, C., Jiang, J.H., Wang, C., Yang, X., and Yung, Y.L .: Пространственная репрезентативность PM _2,5 Концентрации, полученные с использованием уменьшенного количества сетевых станций, J. Geophys. Res.-Atmos., 123, 3145–3158, https://doi.org/10.1002/2017JD027913, 2018. a

Шинозука Ю. и Редеманн Дж .: Горизонтальная изменчивость оптической толщины аэрозоля, наблюдаемая во время полета ARCTAS по воздуху. эксперимент, Атмос. Chem. Phys., 11, 8489–8495, https: // doi.org / 10.5194 / acp-11-8489-2011, 2011. a

Смирнов А .: Суточная изменчивость оптической толщины аэрозоля, наблюдаемая на площадках AERONET (Aerosol Robotic Network), Geophys. Res. Lett., 29, 2115, https://doi.org/10.1029/2002GL016305, 2002. a

Смирнов, А., Холбен, Б. Н., Эк, Т. Ф., Дубовик, О., Слуцкер, И.: Облако-скрининг и алгоритмы контроля качества для базы данных AERONET, Remote Sens. Environ., 73, 337–349, 2000. a

Софиева В.Ф., Калакоски Н., Пяйвяринта С.-M., Tamminen, J., Laine, M., and Froidvaux, L .: О неопределенности выборки спутниковых измерений профиля озона, Atmos. Измер. Tech., 7, 1891–1900, https://doi.org/10.5194/amt-7-1891-2014, 2014. a

Виртанен, TH, Колмонен, П., Согачева, Л., Родригес, Э. , Сапонаро, Г., и де Лиу, Г.: Неопределенности несоответствия словосочетания при валидации спутникового поиска аэрозолей, Atmos. Измер. Tech., 11, 925–938, https://doi.org/10.5194/amt-11-925-2018, 2018. a

Wang, R., Balkanski, Y., Boucher, O., Ciais, P., Schuster, G.L., Chevallier, F., Samset, B.H., Liu, J., Piao, S., Valari, M., and Tao, S .: Оценка глобального черного прямое радиационное воздействие углерода и его неопределенность, ограниченная наблюдениями, J. Geophys. Res., 121, 5948–5971, https://doi.org/10.1002/2015JD024326, 2016. a

Wang, R., Andrews, E., Balkanski, Y., Boucher, O., Myhre, G. , Самсет, Б., Шульц, М., Шустер, Г. Л., Валари, М., и Тао, С.: Ошибка пространственной репрезентативности в наземных сетях наблюдений для поглощения излучения черного углерода, Geophys.