現(xiàn)代光學(xué)前沿新興分支學(xué)科-在線瀏覽
2024-12-03 01:41本頁面
【正文】 型的光學(xué)元件的應(yīng)用極為廣泛。 11/12/2021 光束整形與勻化 ? CO2 激光在材料加工中的用途之一 ， 是用于材料的表面熱處理 。 ? 傳統(tǒng)的折射光學(xué)元件唯一有效途徑是：制作特殊的折射元件 ， 其表面是由對光束起不同響應(yīng)作用的許多子區(qū)域組成 。 11/12/2021 光束整形與勻化 ?應(yīng)用二元光學(xué)方法： 單個的衍射光學(xué)元件便能夠同時實現(xiàn)對入射高斯激光束的 相位調(diào)制、強(qiáng)度變換和聚焦 。 11/12/2021 光束整形與勻化 ?高斯光束轉(zhuǎn)化為平臺光束示意圖 (見下頁 ) 11/12/2021 光束整形與勻化 11/12/2021 像差較正 ——HeNe激光聚焦校正器 ? 醫(yī)療儀器中長期懸而未決的難題：如何將 CO2“刀光束”與指示照明用的 HeNe 激光束聚焦到同一平面上。所有現(xiàn)存的傳統(tǒng)光學(xué)的解決辦法，也都會帶來新的問題。 ? 11/12/2021 像差較正 ——白內(nèi)障病人眼球晶狀體替代元件 ?為解決這個問題， 3M 公司傳感器物理學(xué)家 等在普通透鏡表面刻蝕二元光學(xué)元件，當(dāng)光入射人眼時，二元光學(xué)元件約把一半光線聚焦到視網(wǎng)膜表面，另一半聚焦到視網(wǎng)膜內(nèi)。用這種方法，二元光學(xué)透鏡現(xiàn)已植入 50 多個國家的幾千名病人的眼中。 11/12/2021 像差較正 ——折衍混合消色差 + =B L U ER E DB L U ER E D W H I T ER e f r a c t i v e O pt i c s B i n a r y O pt i c s M i x e d O pt i c s11/12/2021 消反射與導(dǎo)膜共振濾波 ——消反射的衍射元件 ? 為了抑制光學(xué)表面的菲涅爾反射 ， 通常采用鍍膜方法 ， 即在光學(xué)表面鍍一層具有梯度射射率的薄膜 ， 使得兩種介質(zhì)界面的光學(xué)性質(zhì)近似的連續(xù)變化 ， 從而獲得極低的反射率 。 11/12/2021 消反射與導(dǎo)膜共振濾波 ——消反射的衍射元件 ?二元光學(xué)解決途徑： 在衍射光學(xué)元件表面刻蝕高空間頻率的連續(xù)位相光柵結(jié)構(gòu) 。 通過合理的匹配光柵周期，選擇入射光波長等參數(shù)來設(shè)計消反射結(jié)構(gòu)元件，可以獲得在寬波段和廣角度范圍內(nèi)極低的反射率，從而有效地抑制光學(xué)表面的菲涅爾反射。 選擇不同的元件參數(shù)即互連程度 (與激光源相連的探測器數(shù)目 ) 和劈裂比 (各劈裂開光束之間的相對能量比 )， 可設(shè)計出不同功能的光互連元件 。 11/12/2021 光互連 ?目前光互連元件已廣泛的應(yīng)用于光學(xué)計算和平行處理，集成光學(xué)，光電開關(guān)網(wǎng)絡(luò)，以及機(jī)器人視覺等領(lǐng)域中。 PS (Perfect Shuffle)變換作為光互連的基本變換網(wǎng)絡(luò)，可以實現(xiàn)任意變換，因此 , 具有重要意義。然而，實現(xiàn)這些方法不同程度的存在許多困難。靈巧掃描器的參數(shù)可選擇如下：微透鏡直徑為 200m，焦距為 990m，相位等級數(shù)為 8 ，衍射效率 95 %，每個列陣包含約 60000個微透鏡，掃描視場角為 o，掃描速率為 35Hz。 其中 ， 激光掃描技術(shù)和信息存儲光盤技術(shù)的發(fā)展十分迅速 。 最近幾年 ， 它們的銷售量在成倍的增長 。 11/12/2021 二元光學(xué)光纖列陣連接器 ?大多數(shù)光纖連接器都是端面對接式 ,例如ST(直插 )型 、 BC(雙錐 ) 型 、 PC(物理接觸 )型 、 FC(面接觸 )型 、 SC(直聯(lián) )型以及SMA( 通用標(biāo)準(zhǔn) )型等。 11/12/2021 二元光學(xué)光纖列陣連接器 二元光學(xué)微透鏡列陣光纖連接器示意圖11/12/2021 多頭激光劃片機(jī) ?利用二維 Dammann光柵形成上百條平行光束 ,經(jīng)過反射、折射及微透鏡聚焦后，形成多頭激光束，對移動的工件進(jìn)行劃片操作。） 下圖為多頭激光劃片機(jī)原理圖 11/12/2021 多頭激光劃片機(jī) 11/12/2021 半導(dǎo)體激光列陣合成器 11/12/2021 其它應(yīng)用 ?萊福槍上的夜視儀 ， 具有可寬帶使用 、大數(shù)值口徑 、 攜帶方便 、 低成本和大量復(fù)制等特點； 11/12/2021 其它應(yīng)用 ?飛行員頭上的平視顯示儀 ，具有重量輕、光能損失小、單色顯示且顯示清晰等優(yōu)點； 11/12/2021 其它應(yīng)用 ?Damman光柵分束器 ，其光束利用率極高，各光束強(qiáng)度均勻性好。 11/12/2021 5． 深蝕刻二元光學(xué)元件 ?二元光學(xué)形成時間之短 、 發(fā)展速度之快 、應(yīng)用領(lǐng)域之廣 ， 都是人們始料未及的 。 11/12/2021 5． 深蝕刻二元光學(xué)元件 ?為此，我們在目前二元光學(xué)技術(shù)的基礎(chǔ)上，發(fā)展一種新穎的、蝕刻位相深度超過、具有高深寬比 (aspectratio)的深蝕刻二元光學(xué)技術(shù)。 11/12/2021 深蝕刻二元光學(xué)元件特性 ?探索性的系統(tǒng)研究了深蝕刻二元光學(xué)元件的衍射特性； ?提出了深蝕刻二元光學(xué)元件具有焦距縮短效應(yīng)、高相對孔徑、高能量密度、高深寬比的特性； 11/12/2021 深蝕刻二元光學(xué)元件特性 11/12/2021 深蝕刻二元光學(xué)元件特性 11/12/2021 深蝕刻二元光學(xué)元件制作誤差分析 ?提出了 4 階二元光學(xué)元件衍射效率與制作誤差之間的解析式； ?創(chuàng)建了“深蝕刻二元光學(xué)元件制作誤差模擬軟件”； ?建立了深蝕刻二元光學(xué)元件制作誤差的經(jīng)驗公式； 11/12/2021 深蝕刻二元光學(xué)元件制作誤差分析 ? ? ? ? ?U U Uk k k* U M V M V k N U M V M V k N12 2 222 2 22 3 2? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?co s ( / ) co s ( / )? ? ? ? ? ? ? ? ?2 21 2 32425U U M V U k N M U V Uco s ( / )?11/12/2021 深蝕刻二元光學(xué)元件制作誤差分析 213222110 AACCdCnii ?????? ?????????????? ??11/12/2021 深蝕刻二元光學(xué)元件應(yīng)用 ?利用深蝕刻理論和技術(shù)，在國內(nèi)首次設(shè)計并制作出用于準(zhǔn)分子激光照明系統(tǒng)中、具有結(jié)構(gòu)緊湊、光束均勻性好等優(yōu)良特性的深蝕刻二元光學(xué)均勻器。 11/12/2021 深蝕刻二元光學(xué)元件應(yīng)用 L a s
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