מה אני חוקר – 2.2 – שימושים פשוטים בSLM

 הבנו איך SLM עובד, אבל מה אפשר לעשות איתו? הדבר הכי פשוט שאפשר לעשות איתו הוא לשים "פאזה ליניארית": ככל שמתקדמים לכיוון מסוים (בציר כלשהו שנציב לכיוון ההתקדמות) אז צוברים יותר פאזה. מסתבר שאם נשים פאזה כזו ונסתכל בשדה הרחוק (=בצד השני של עדשה=במישור פורייה) נראה הזזה של הקרן, ממש כאילו שהSLM הוא מראה בכיוון שצובר פאזה! מתמטית אפשר להבין מה קורה כאן ישירות ממשפט ההזזה של פורייה שדיברנו עליו בעבר: פאזה ליניארית גורמת להזזה בשדה הרחוק. גיאומטרית אפשר להבין שזה בדיוק מה שקורה כאשר אור פוגע במראה בזווית – חלקים שונים של חזית הגל פוגעים במראה ומוחזרים ממנה כעבור צבירת פאזה שונה, ראו איור למטה.

משיקולים גיאומטריים דומים, אם נשים פאזה ריבועית על הSLM, בה כמות הפאזה הנצברת משתנה לפי ריבוע המרחק ממרכז כלשהו, אז נקבל אפקט דומה לזה שהיה קורה אילו היינו שמים עדשה (ראו איור למטה).

דבר שלישי ופשוט יחסית הוא לגרום לSLM להפוך למשהו שמדמה חומר מורכב – חומר שמפזר את האור. אם נשים פאזה אקראית על הSLM נקבל פיזור של האור. ככל שהשינויים האקראיים קורים מהר יותר – האור יתפזר יותר. נדגים זאת באיור שראינו בעבר למטה: בצד שמאל יש את הפאזות שאנחנו שמים על הSLM, ובצד ימין את התמונה במצלמה בשדה הרחוק. כאשר השינויים בפאזה הם איטיים יחסית – האור מתפזר מעט. כאשר השינוי בפאזה הוא מהיר – האור מתפזר הרבה.

ניתן להבין זאת מהכלל היסודי בפורייה: הפיצ'ר הקטן במישור הרגיל משפיע על הפיצ'ר הגדול במישור פורייה, והפיצ'ר הגדול את הפיצ'ר הקטן במישור פורייה. הגודל של Speckle בודד במצלמה ייקבע לפי סך גודל הכתם שפוגע בSLM, ואילו סך כמות הפיזור תיקבע לפי המרחק האופייני בה הפאזה משתנה באופן אקראי.

למעשה, הדברים הראשונים שעשיתי כשהתחלתי את הפרויקט שלי במעבדה של ירון היו בדיוק משחקים מהסוג הזה, כולל גם ניתוח של התכונות הסטטיסטיות הידועות של תבניות הSpeckles שנוצרות.

אלו לכאורה דוגמאות פרטיות נחמדות, אבל שלא מאפשרות לנו שליטה מליאה בדומה למה שנדרש כדי לקבל "שליטה כרצוננו" על השדה. בשביל זה נצרך לחכות לפוסטים הבאים :)