快速响应模式电极pi-cell液晶透镜的研究

为提高传统模式电极液晶透镜的响应速度,本文设计了模式电极pi-cell液晶透镜。结合液晶连续体理论和模式电极液晶透镜电阻-电容等效电路,提出一种快速的计算方法对液晶透镜进行模拟仿真,仿真结果与实际器件的测试参数具有良好的一致性,显示了此仿真方法具有较高的精度,并依据仿真结果设计了模式电极pi-cell液晶透镜的驱动条件。实验制备了模式电极pi-cell液晶透镜并研究了其光学特性,结果显示此液晶透镜具有较大的焦距调节范围和良好的成像效果,对比于参数相近的模式电极平行排列液晶透镜,模式电极pi-cell液晶透镜的响应时间为136ms,比平行排列液晶透镜减少368ms,响应速度显著提高。     

方块电阻阶梯分布的模式控制液晶透镜的仿真

为了解决传统模式控制型液晶透镜折射率分布偏离理想抛物面的问题,提出了高阻层的方块电阻阶梯分布的模式控制液晶透镜的设计方案。采用模式控制型液晶透镜的电阻-电容等效电路模型,对该设计方案的液晶透镜折射率分布进行仿真研究。将方块电阻等距分为不同阶梯数量,计算了液晶透镜折射率分布与理想折射率分布的偏差,得到不同焦距情况下的最小分段数量。研究了方块电阻阶梯分布固定条件下,改变驱动电压和频率调节液晶透镜焦距时,液晶透镜折射率分布与理想分布的偏差,得到了液晶透镜焦距在280mm至无穷远范围变化的方块电阻分布方式。     

Rotman透镜多波束形成网络的数值分析

本文利用平板波导模型法与轮廓积分方程法结合分析了一种重要的多波束形成网络－Ｒｏｔｍａｎ透镜,首先建立了考虑色散效应的透镜的等效平板波导模型,然后选择适当的波导模式展开透镜端口上的场,并利用Ｇａｌｅｒｋｉｎ法求解其边缘上电场满足的轮廓积分方程即可得到透镜的多模式散射参数,再根据网络思想,将端口存在的高阶模作为加载,从而得到主模激励的散射参数,计算结果与实验结果吻合得很好。     

H-600 透射电镜(FREE模式下)各透镜电流组合与放大倍数关系

Ｈ 6 0 0给用户提供了ＺＯＯＭ、ＳＣＡＮ、ＳＡ、ＳＡＤＩＦＦ等观察模式 ,同时也为用户提供了一个按自己意愿组合电流的ＦＲＥＥ模式 ,但厂家没有提供Ｈ 6 0 0各模式在不同放大倍数下的每个成像透镜电流的数据 ,只给出了 10 0ｋＶ时ＺＯＯＭ等模式下不同放大倍数对应的参考电压 ,但在使用ＦＲＥＥ模式时无法直接使用。本文从分析成像透镜电路出发 ,找到了各透镜电流与放大倍数的关系。成象透镜电流的导出根据Ｈ 6 0 0用户手册 4 84 ,可知 10 0ｋＶ下各透镜电流与参考电压的对应关系如下 :Ｃ1… 2 4 0 (Ａ) ,6 0 6 7Ｖ　ＯＢＪ… 4 (Ａ)…     

一种改良的非稳腔热透镜焦距测量方法

提出了一种改良的非稳腔热透镜测量方法,采用此方法对Nd：YAG连续激光器临界稳定点的输出功率进行测量,计算得到Nd：YAG晶体连续工作模式下的有效热透镜焦距,同时对主动调Q Nd：YAG激光器进行实验,采用改良非稳腔方法测量了主动调Q Nd：YAG激光器的热透镜的焦距。连续和调Q工作模式下的热透镜焦距实验结果有较好的一致性。文中对固体激光器的热透镜焦距进行了理论计算,理论计算结果与实验结果在误差范围内能较好地吻合,证明了文中提出的热透镜改良测量方法的有效性和可靠性。     

热容激光器介质热效应及补偿分析

阐述了闪光灯抽运钕玻璃棒热容型激光器重频工作方式下瞬态温度分布模型和热透镜焦距模型,进行了数值计算,并和常规冷却模式下进行了比较研究.结果表明:热容型激光器工作物质中心温度低于表面温度,温度梯度较小;热容模式下热透镜效应为负透镜效应,且热效应的变化趋势比冷却模式下简单得多,热畸变的大小比冷却模式也小,抽运结束后恢复到无畸变状态的时间较之冷却模式也短的多.最后分析了热透镜效应的补偿方法,利用动态调腔法是困难的,利用双压电晶片镜法是可行的.     

基于相机实拍的高分辨集成成像三维显示技术的研究

为了实现高分辨率集成成像三维显示,设计了一种基于数码相机实拍的集成成像高分辨率图像采集系统,给出3D图像的深度范围;对实、虚显示模式的图像分辨率进行分析研究。基于集成成像原理用数码相机进行高分辨率的图像采集,由微透镜阵列节距、焦距、物距等参数计算出显示分辨率与显示深度,结合计算机进行图像处理,通过高精度打印图像并与微透镜阵列粘合的方法进行实验验证,给出拍摄参数和显示参数并与传统视差显示模式和集成成像的聚焦显示模式进行比较。在参数匹配较好的情况下,集成成像实、虚显示模式的图像分辨率优于聚焦显示模式和传统视差显示模式,并可采用较宽节距的微透镜阵列,验证了集成成像实、虚显示模式下可实现高分辨率的三维显示。通过集成成像高分辨率图像采集,并以实模式、虚模式显示模式,可获得高分辨率的集成成像三维显示。     

衍射微柱透镜聚集特性的严格电磁分析

利用时域有限差分(FDTD)方法作为严格电磁计算模式,分析了有限口径衍射微柱透镜衍射效率与透镜F数的关系.严格分析比较了在不同入射极化波(TE极化和TM极化)情况下,具有不同面型分布(连续面型和8台阶、2台阶量化面型)的微柱透镜衍射效率随透镜F数的变化,并且与传统标量理论进行了比较.结果表明,随着F数的减小,标量理论和严格矢量理论得到的透镜衍射效率之差逐渐加大;在大F数情况,TM极化波入射时微柱透镜的衍射效率要略高于TE极化波入射的情况.     

偏振及光源不敏感的光子晶体平板透镜

提出了一种散射子尺寸梯度型光子晶体平板透镜,该透镜在TM偏振和TE偏振模式下可同时实现对点光源的成像及对平面波的聚焦,且在TM偏振模式下成像及聚焦均突破了衍射极限,而在TE模式下均实现了亚波长成像及聚焦。该平板透镜无需任何偏振附加组件便可实现偏振不敏感成像及聚焦,有望用于设计多功能新型光学偏振不敏感成像及聚焦器件,可应用于实时生物显示、高密度光存贮及微电子光刻等领域,提高梯度光子晶体平板透镜的应用潜力。     

非高斯光束脉冲热透镜技术

将非高斯加热光束引入到模式不匹配的脉冲热透镜技术中,描述了非高斯加热光束热透镜技术的优点。实验研究了不同加热光束形状时热透镜信号的振幅和时间特性以及与实验参数的关系。实验结果显示在不同加热光束形状时都可通过使用近场探测构型和优化实验参数如探测距离提高热透镜技术的测量灵敏度,而通过使用远场探测构型则可消除实验参数对材料热性质测量的影响。     

HD-DVD光学系统物镜的设计与研究进展

对于下一代光盘系统而言，GaN激光器和高数值孔径（NA）的物镜是关键组件。本文介绍了几种HD-DVD光学系统物镜的设计方案，并对其进行比较研究，发现要根据不同的要求来设计物镜，对像差要求高的要采用两元件型或者三元件型物镜；而对于要求结构简单、装配容易、工作距离大的光学头，要采用单元型物镜。在解决其与CD和DVD的兼容性问题时，可采用物镜前插入补偿装置来控制物镜的数值孔径。     

机载成象光谱仪的光学设计

描述了模块式机载成象光谱仪的光学系统及其主光路、分光组件和会聚单元的设计,分析了基本光学参数之间的制约关系,讨论了衍射光栅、扩展光谱覆盖及光谱定标辅助光路等实际问题.     

一种新的长焦距透镜的制造方法

论述了用平行平板上盘来加工长焦距透镜的方法。这种方法可避免火漆上盘引入的透镜偏心,实验证明这种加工方法重复精度好,生产效率高,适合批量生产。     

衍射透镜衍射效率及光学传递函数

分析了衍射透镜的衍射效率及其对光学传递函数的影响,得出了总的光学传递函数和各衍射级次光学传递函数之间的加权和关系公式.最后进行了实例计算和讨论.     

连续变焦光机系统凸轮轮廓设计

介绍了光学连续变焦物镜的工作原理以及光路计算过程。对绘图法设计凸轮轮廓产生误差的原因进行了简单分析。利用Pro/E设计软件,对凸轮零件轮廓进行了三维详细设计,准确还原了连续变焦光学系统中变倍组和补偿组透镜的运动规律,提高了凸轮轮廓的设计精度。     

MEM's the word for optical beam manipulation

The best way to switch the direction of an optical beam is simply to rotate a mirror, focus an optical beam by mechanically translating a lens, or extinguish an unwanted optical beam by physically blocking its path. Recent, independent developments in microelectromechanical (MEM) devices promise to remedy the issue of high cost and unreliability associated with the “moving parts” needed for these optical functions. This article describes some aspects of these recent developments undertaken in the “microphotonics” group at U.C. Berkeley on building MEM-based optical systems on a silicon chip     

光盘系统中的光纤飞行头应用

叙述了光纤飞行头在计算机存储器中应用的可能性 ,指出由于带光阻透镜的单模光纤 ,其质量轻、光路简单、易于调整及可并行输入等优点 ,可以在光盘驱动器中发挥作用。介绍的光纤飞行头跟踪、伺服的原理和读写光路 ,有可能在光盘驱动器上使用     

紫外光散射通信中一种二级光学接收系统设计

介绍了大气紫外光通信的特点和光学天线的性能指标,仿真分析了传统的复合抛物面聚光器(CPC)和半球透镜在非视距紫外信道中的聚光性能,设计了一种二级接收的光学聚光系统,并使用ZEMAX软件进行光线追迹,对其光学增益及视场进行分析.结果表明,这种二级光学系统有较高的增益及较大的视场,适合作为非视距紫外光通信中的光学天线.     

自聚焦共焦式微型探测系统的研究

为解决微小内轮廊为代表的微小尺寸的非接触测量问题，本文提出了将自聚焦透镜体积小与共焦显微技术的纵向层析特性有机结合的自聚焦共焦微型显微技术的光聚焦探测系统。介绍了系统的工作原理和结构装置，对系统中的关键技术进行了优化设计，通过对自聚焦透镜、针孔，光源及探测器系统的设计，可以有效地实现高精度微型光聚焦探测，初步实验结果表明，系统的轴向分辨率可达10nm。     

An introduction to the optical commutator

This paper describes a new device called an optical commutator. It is shown that this device can provide the time delays needed for true-time steering of an antenna array. The optical commutator consists of a rotatable folded lens comprising a set of fiber-optic coils arranged on a rotor and other fiber optics arranged on a stator. The beam steering is achieved by simply rotating the lens. The design theory of the commutator is described and equations are derived that allow the fiber-optic coil lengths of the windings to be determined for a given antenna performance specification. It is shown that the commutator can be designed to steer either flat, circular, or cylindrical arrays. The bandwidth of this concept is predicted to be significantly broader than any existing phased-array systems and that due to the simplicity of this system, considerable savings in both cost and weight should be possible when compared to present phased-array steering approaches. An optical commutator has been constructed to verify the design concept, and timing measurements have been made that validate the design