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基于微透镜阵列的可调谐成像及仿真研究
1
作者 顾志祥 曾露 +3 位作者 裴峰 肖轶 李建权 吴思竹 《光子学报》 北大核心 2025年第2期156-164,共9页
结合湿法蚀刻工艺和飞秒激光直写加工技术,在石英玻璃上制备了微孔阵列模板。利用形状记忆聚合物对模板进行软光刻复制,制备出了200×200(30.0μm)的微透镜阵列,通过Zemax仿真软件对微透镜的焦距及分辨率进行模拟仿真,结果与实验数... 结合湿法蚀刻工艺和飞秒激光直写加工技术,在石英玻璃上制备了微孔阵列模板。利用形状记忆聚合物对模板进行软光刻复制,制备出了200×200(30.0μm)的微透镜阵列,通过Zemax仿真软件对微透镜的焦距及分辨率进行模拟仿真,结果与实验数据高度一致。在特定的转变温度(130℃)下,形状记忆微透镜阵列可实现微透镜尺寸、轮廓及空间分布的高度可编程性,从而赋予其形态转变能力。形状记忆微透镜阵列能够在不同形态间自由切换,当微透镜阵列处于压平状态时,经过再次加热至转变温度,能迅速恢复为最初态,实现了微透镜阵列的实时可变形功能。所提出的调谐方法为微光学器件的移动运输和光学传感等应用提供了新的解决方案。 展开更多
关键词 微透镜阵列 飞秒激光 形状记忆聚合物 仿真 可调谐成像
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光纤准直非球面微透镜阵列模压成形
2
作者 高立恒 于谦 +4 位作者 周天丰 周佳 孙秀文 闫涛 阮本帅 《光学精密工程》 北大核心 2025年第1期75-83,共9页
为了提高光纤阵列准直用非球面微透镜阵列的加工精度和加工效率,深入研究了非球面微透镜阵列模具加工精度控制和面形误差补偿方法和理论。根据非球面微透镜阵列设计的光学几何结构特点,提出局部螺旋金刚石铣削方法,对磷化镍合金模具材... 为了提高光纤阵列准直用非球面微透镜阵列的加工精度和加工效率,深入研究了非球面微透镜阵列模具加工精度控制和面形误差补偿方法和理论。根据非球面微透镜阵列设计的光学几何结构特点,提出局部螺旋金刚石铣削方法,对磷化镍合金模具材料进行加工;针对模具材料和玻璃材料的高温特性及工艺参数会产生面形误差的问题,提出了非球面微透镜阵列模具补偿方法;通过模具轮廓补偿设计提高模压成形精度,提升光学性能,实现了10×10非球面微透镜阵列的高精度制造。实验结果表明:非球面微透镜阵列的面形误差PV控制在220~380 nm,表面粗糙度Ra可达7~10 nm。该方法为非球面微透镜阵列的高精度高效率批量制造提供了有效技术路径。 展开更多
关键词 超精密加工 螺旋金刚石铣削 非球面微透镜阵列 玻璃模压成形 面形误差
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曲面微透镜阵列单点金刚石车削加工研究
3
作者 王俊杰 邹喜聪 +1 位作者 张向华 甘登鹏 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2025年第3期124-128,134,共6页
曲面微透镜阵列由多个子眼组成,加工路径连续,但各子眼之间的表面不连续,加工轨迹规划困难,容易造成加工形状不理想,粗糙度过大的问题。针对此类问题,对环形排布的曲面微透镜阵列结构进行了研究,提出了新的曲面微透镜阵列加工方法,采用... 曲面微透镜阵列由多个子眼组成,加工路径连续,但各子眼之间的表面不连续,加工轨迹规划困难,容易造成加工形状不理想,粗糙度过大的问题。针对此类问题,对环形排布的曲面微透镜阵列结构进行了研究,提出了新的曲面微透镜阵列加工方法,采用区域划分法和等角度离散方法进行轨迹规划,考虑了刀尖圆弧半径对加工精度的影响并采用近似Z向刀尖补偿法对刀尖圆弧半径进行了补偿,利用MATLAB软件进行了曲面微透镜阵列的加工轨迹仿真及形貌模拟,最后利用慢刀伺服加工方法进行了切削加工试验验证。试验结果表明,所提出的加工方案能够实现纳米级表面粗糙度要求的曲面微透镜阵列加工。 展开更多
关键词 微透镜阵列 轨迹规划 MATLAB 慢刀伺服
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基于透镜阵列多元聚焦的连续晶体三维位置灵敏探测器设计和仿真
4
作者 李婷 庄凯 +7 位作者 李道武 梁秀佐 刘彦韬 张译文 孔令钦 章志明 帅磊 魏龙 《原子能科学技术》 EI CSCD 北大核心 2024年第1期239-247,共9页
连续晶体闪烁体探测器可以实现γ射线作用点的三维位置定位。本文提出一种新的探测器结构,引入透镜阵列实现作用点定位。探测器采集多元聚焦图像,从而改变对连续晶体闪烁光分布探测的需求。文中建立连续晶体、透镜阵列和光子计数器阵列... 连续晶体闪烁体探测器可以实现γ射线作用点的三维位置定位。本文提出一种新的探测器结构,引入透镜阵列实现作用点定位。探测器采集多元聚焦图像,从而改变对连续晶体闪烁光分布探测的需求。文中建立连续晶体、透镜阵列和光子计数器阵列的模型进行模拟研究,建立多元聚焦的光路反演重建算法定位γ射线作用点的三维位置。通过重建结果分析评估基于透镜阵列的连续晶体探测器性能,这种结构具有较好的定位能力和位置分辨。对于尺寸为48 mm×48 mm×45 mm的硅酸钇镥(LYSO)闪烁晶体,实现了xy平面位置分辨优于1.54 mm,z方向位置分辨优于3.13 mm。基于连续晶体和透镜阵列结构的探测器还可对多作用点的情形进行重建,分析三组选定位置的重建结果,该结构对双作用点定位具有可行性。 展开更多
关键词 连续晶体探测器 透镜阵列 作用点定位 位置灵敏探测器
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微透镜阵列成像串扰现象分析
5
作者 张玉 李武军 +1 位作者 焦文龙 郭苗迪 《西安工业大学学报》 CAS 2024年第1期55-60,共6页
针对微透镜阵列成像时单元图像间存在的串扰问题,文中基于矩阵光学理论,分析了经微透镜阵列成像像面与物面的空间关系,模拟计算2×2的微透镜阵列成像,设计了焦距为7 mm的1×2阵列进行实验研究。研究结果表明:单元图像间距随微... 针对微透镜阵列成像时单元图像间存在的串扰问题,文中基于矩阵光学理论,分析了经微透镜阵列成像像面与物面的空间关系,模拟计算2×2的微透镜阵列成像,设计了焦距为7 mm的1×2阵列进行实验研究。研究结果表明:单元图像间距随微透镜焦距和物面尺寸的增大而减小,随微透镜间距和物距的增加而线性的增大。对于焦距为7 mm的微透镜,物距为40 mm,当物面尺寸为55 mm×55 mm时,获得了单元图像恰好分离的临界值,实验结果与模拟计算的理论值一致,该结果对设计微透镜阵列的成像系统具有一定的参考价值。 展开更多
关键词 微透镜阵列 单元图像 图像串扰 成像系统
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微球透镜阵列并行制造表面增强拉曼衬底及其光谱增强研究 被引量：1
6
作者 王梦圆 赵晨 +2 位作者 闫胤洲 赵艳 蒋毅坚 《光散射学报》 北大核心 2024年第1期28-37,共10页
SERS作为一种高灵敏物质指纹谱分析技术,在生物传感、化学分析等领域具有广泛的应用。具有规整纳米结构的SERS衬底是保证拉曼光谱痕量检测可靠性和稳定性的前提,实现高精度、大尺度和高效率的微纳结构制造是SERS衬底目前亟需突破的技术... SERS作为一种高灵敏物质指纹谱分析技术,在生物传感、化学分析等领域具有广泛的应用。具有规整纳米结构的SERS衬底是保证拉曼光谱痕量检测可靠性和稳定性的前提,实现高精度、大尺度和高效率的微纳结构制造是SERS衬底目前亟需突破的技术瓶颈。本工作提出了介质微球透镜—金纳米孔(ML/AuNHs)阵列复合SERS衬底新结构与制造新方法。首先,利用介质微球透镜光子纳米射流,在沉积于微球底部的金膜上制备纳米孔结构,形成ML/AuNHs复合结构。系统研究了532 nm纳秒脉冲激光能量、微球透镜直径、金膜厚度等工艺参数对金纳米孔的成形规律,通过优化加工工艺,实现了微球透镜阵列底部直径215 nm金纳米孔的超分辨并行加工。之后,理论分析了微球透镜的SERS“热点”自对准聚焦、光学回音壁共振模式以及定向天线等光场调控过程,揭示了ML/AuNHs复合衬底的拉曼增强机制。最后,展示了ML/AuNHs复合衬底检出灵敏度10-10 M(硝基苯硫酚,4-NBT)的SERS检测能力,较单独使用金属纳米孔降低2个数量级。本工作提供了一种简易高效且具有高灵敏度的SERS衬底结构及其制备方法,拓宽了SERS的实际应用潜力。 展开更多
关键词 表面增强拉曼光谱 超分辨并行加工 微球透镜阵列 光子纳米射流 局域表面等离激元
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用于InGaAs单光子探测器的微透镜阵列及表征
7
作者 张晨阳 莫德锋 +4 位作者 徐红艳 马英杰 顾溢 李雪 苏文献 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第11期1667-1675,共9页
微透镜与探测器芯片的集成应用可以提高探测器的光能利用效率,从而提高探测器的灵敏度。针对两种InP基InGaAs单光子红外探测器,分别设计了材料为磷化镓和硅的两种方形孔径微透镜阵列。介绍了微透镜阵列结构参数的设计流程并分析了每个... 微透镜与探测器芯片的集成应用可以提高探测器的光能利用效率,从而提高探测器的灵敏度。针对两种InP基InGaAs单光子红外探测器,分别设计了材料为磷化镓和硅的两种方形孔径微透镜阵列。介绍了微透镜阵列结构参数的设计流程并分析了每个步骤的设计要点,利用光线追迹软件对设计的微透镜阵列结构参数进行仿真校核,确定了两种微透镜阵列符合设计要求。使用台阶仪和共聚焦显微镜对制作完成的两种微透镜阵列进行了形貌检测,计算得出两种微透镜阵列的曲率偏差分别为1.38%和3.44%。实验测试了1.064μm波长下两种微透镜阵列在空气中的焦距,与模拟结果对比,得到焦距偏差为5.69%和2.76%。通过分析微透镜的制作工艺,两种偏差符合应用需求。 展开更多
关键词 微透镜阵列 光探测器 光能利用率 矩形孔径
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硅微透镜阵列与红外焦平面阵列的集成器件的制备与性能(特邀)
8
作者 侯治锦 王旭东 +2 位作者 陈艳 王建禄 褚君浩 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第7期42-48,共7页
为了提高红外焦平面阵列性能,分别制备了硅衍射微透镜阵列和InSb红外焦平面阵列并将两者集成在一起。采用光学系统和焦平面测试系统进行了测试。结果显示双面镀制有增透膜的硅衍射微透镜阵列的衍射效率为83.6%;电压响应图显示器件没有裂... 为了提高红外焦平面阵列性能,分别制备了硅衍射微透镜阵列和InSb红外焦平面阵列并将两者集成在一起。采用光学系统和焦平面测试系统进行了测试。结果显示双面镀制有增透膜的硅衍射微透镜阵列的衍射效率为83.6%;电压响应图显示器件没有裂纹;集成器件的工作波段为3.7~4.8μm,此时平均黑体响应率和探测率分别为4.85×10^(7)V/W和7.12×10^(9)cm·Hz^(1/2)·W^(1)。结果表明硅微透镜阵列不仅可以提高焦平面阵列占空因子,而且可以通过优化焦平面应力匹配来解决芯片裂纹问题,集成器件性能优于现有焦平面性能。 展开更多
关键词 集成 红外焦平面阵列 硅微透镜阵列 占空因子 芯片裂纹
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扫描式微透镜阵列系统的角放大率特性研究
9
作者 苏晓琴 杨童 +3 位作者 周岩 穆郁 杨磊 谢洪波 《红外技术》 CSCD 北大核心 2024年第4期392-399,共8页
扫描式微透镜阵列系统通过微动扫描成像,能够有效解决小行程与大视场之间的矛盾。扫描式微透镜阵列一般采用开普勒式望远结构,通过镜片横向相对位移实现视场扫描。本文提出了一种基于开普勒式望远结构的四片式微透镜阵列,探究了微透镜... 扫描式微透镜阵列系统通过微动扫描成像,能够有效解决小行程与大视场之间的矛盾。扫描式微透镜阵列一般采用开普勒式望远结构,通过镜片横向相对位移实现视场扫描。本文提出了一种基于开普勒式望远结构的四片式微透镜阵列,探究了微透镜阵列的角放大率对于3~5μm波段的扫描式微透镜阵列系统的影响。当角放大率小于1时,经过串扰产生的杂散光较多,系统的能量利用率上限受到限制,导致衍射极限受到限制。角放大率越大,能量利用率上限越高,当角放大率从0.67^(×)改变为0.83^(×),能量利用率可以从43%提升到69%。当角放大率大于1时,系统的能量利用率不再受到结构限制,在抑制串扰的条件下,优化得到角放大率为1.5^(×)的结构。对其像质进行评价,各扫描视场RMS半径达到探测器像元尺寸,MTF达到0.6@17 lp/mm。角放大率作为表征微透镜阵列结构特点的参数,与系统能量利用率相关,从而影响像质,因此对于角放大率的分析与研究可为扫描式微透镜阵列系统的设计与实现提供依据。 展开更多
关键词 微透镜阵列 光学扫描系统 杂散光 角放大率 能量利用率
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用于高功率微波系统的全介质透镜阵列天线
10
作者 张峰 卢佩 +2 位作者 赵加宁 杨若洋 陈俊达 《强激光与粒子束》 CAS CSCD 北大核心 2024年第10期11-17,共7页
为了实现透镜阵列天线所需的移相范围,设计了两种不同的单元结构,通过优化参数,在保证良好的传输幅值的基础上实现相移范围的互补。为了探索在高功率微波系统应用,对两种单元的功率容量也开展了详细研究。在无限周期情况下,随着单元尺... 为了实现透镜阵列天线所需的移相范围,设计了两种不同的单元结构,通过优化参数,在保证良好的传输幅值的基础上实现相移范围的互补。为了探索在高功率微波系统应用,对两种单元的功率容量也开展了详细研究。在无限周期情况下,随着单元尺寸变化,单元功率容量范围为1.08~19.37 MW;通过研制口径为315 mm×315 mm的透镜天线来构建有限周期条件,并仿真计算得到该天线最大功率容量为226.553 MW,功率密度可以达到2283.23 W/mm^(2),并且该天线在中心频点10 GHz处峰值增益可达到29.37 dBi,口径效率为62.43%,副瓣电平约为-21.54 dBi。结果表明所提出单元的有效性与正确性,也说明设计的透镜阵列天线不仅具有良好的辐射特性,同时具有MW量级的功率容量。 展开更多
关键词 高功率透镜阵列天线 高功率容量 高增益 全介质 口径效率
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热压印成型复合微透镜阵列的微光学照明特性
11
作者 胡满凤 李磊 谢晋 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第9期1371-1383,共13页
在LED照明中,光线分布不均产生的眩光及光线中的紫外光、蓝光成分容易造成视觉疲劳和眼睛损伤,目前主要是以调节光源为主,纳米级光波段调节的表面结构加工成本较高。因此,利用热压印快速成型技术开发了一种微米尺度的复合微透镜阵列导光... 在LED照明中,光线分布不均产生的眩光及光线中的紫外光、蓝光成分容易造成视觉疲劳和眼睛损伤,目前主要是以调节光源为主,纳米级光波段调节的表面结构加工成本较高。因此,利用热压印快速成型技术开发了一种微米尺度的复合微透镜阵列导光板,探究健康照明的复合微透镜尺度效应。首先分析微棱镜表面小微透镜的深宽比与反射电场分布的关系,然后研究导光板的微结构参数对漫反射率、镜面反射率和透射率的影响。最后,对比市面上丝网印刷微点、微棱镜阵列等结构导光板,研究复合微透镜微米尺度对照度、均匀度等微光学性能的影响。分析表明:当小微透镜深宽比在0.6~1内时,紫外光和蓝光的反射面有更小的反射电场变异系数,说明其漫反射大。实验结果表明:热压印技术可以在4 s内将微透镜高5~30μm和微棱镜高10~80μm的复合微透镜阵列导光板加工成型;照度均匀度随着小微透镜深宽比的增大而增大,照度分别比微棱镜和丝网印刷微点阵列提高45%和83%;与微棱镜相比,紫外光和蓝光的漫反射率分别提高8%和18%,镜面反射率下降80%~83%。控制复合微透镜的深宽比可以减少照明眩光,抑制紫外光和蓝光。 展开更多
关键词 复合微透镜阵列 热压印微成型 微光学性能 健康照明
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基于微纳米压印的微透镜阵列光学膜制造研究 被引量：1
12
作者 汤树海 陈琳轶 陈广学 《包装工程》 CAS 北大核心 2024年第1期101-110,共10页
目的实现裸眼3D显示效果的承印基材是微透镜阵列光学膜,本文旨在研究制造微透镜阵列光学膜的方法及在制造过程中的影响因素。方法采用卷对卷的UV-LED光固化微纳米压印工艺,通过定制化的微纳米压印模具,规模化制造正六角形孔径、蜂窝排... 目的实现裸眼3D显示效果的承印基材是微透镜阵列光学膜,本文旨在研究制造微透镜阵列光学膜的方法及在制造过程中的影响因素。方法采用卷对卷的UV-LED光固化微纳米压印工艺,通过定制化的微纳米压印模具,规模化制造正六角形孔径、蜂窝排布的微透镜阵列光学膜。结果文中所用的PET膜表面粗糙度均方差约为0.083μm,可见光波段的透光率为90%~93%,具有良好的表面平整度和较高的透光率,有利于微透镜阵列的成型制造和光学膜优良光学性能的呈现;UV-LED紫外压印光刻胶具有较低的黏度(250 Pa·s,25℃)、良好的界面性能(接触角为93°)和较小的固化体积收缩率(3.5%),有利于光刻胶对模具凹槽的填充及微透镜阵列的成型和脱模。对于微纳米压印制造过程,要选择合适的压印力,既要确保光刻胶能够充分地填充模具凹槽,又要避免微透镜阵列的结构受挤压变形而导致损坏模具。当压印速度控制在5~7 m/min时,微透镜阵列的复型精度较高且成型质量较为稳定,不会出现气泡缺陷和拉断缺陷。结论卷对卷的UV-LED光固化微纳米压印工艺是一种制造微透镜阵列光学膜行之有效的方法。 展开更多
关键词 微透镜阵列 微纳米压印 光学膜 3D显示
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基于卷积神经网络判定方法的激光微透镜阵列微米级加工工艺
13
作者 姚宇超 周锐 +2 位作者 严星 王振忠 高娜 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第1期43-52,共10页
在MLA曝光工艺中,曝光点的数量庞大,通过高倍率显微镜配合人工目检来判定曝光质量耗时耗力,造成工艺成本偏高。为了解决这个问题,设计了一种便于检测的圆环形图案并引入深度学习中的目标检测Yolov5模型,一定程度上能够取代人工目检,完... 在MLA曝光工艺中,曝光点的数量庞大,通过高倍率显微镜配合人工目检来判定曝光质量耗时耗力,造成工艺成本偏高。为了解决这个问题,设计了一种便于检测的圆环形图案并引入深度学习中的目标检测Yolov5模型,一定程度上能够取代人工目检,完成对曝光质量的快速判定。基于上述方法,分析了不同光刻胶厚度之下,线能量密度的最优区间与光刻胶的剖面倾角。并在同等线能量密度下通过圆度判定曝光图案失真情况。在本研究的MLA曝光工艺中,选取光刻胶厚度、激光曝光功率以及加工平台移动速度作为自变量,评价曝光合格率、光刻胶剖面倾角以及曝光圆度等加工质量参数具有重要的工程意义。 展开更多
关键词 无掩膜光刻 微透镜阵列 曝光合格率 目标检测
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新颖的微流控光学变焦透镜阵列集成器件 被引量：15
14
作者 梁忠诚 徐宁 +2 位作者 涂兴华 陈陶 赵瑞 《光电工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第9期32-35,共4页
提出一种微流控光学变焦透镜阵列芯片,以解决变焦透镜阵列的电控调谐和集成化制造方法问题。该器件的基本形式为"上盖片+内芯+下盖片"的三明治夹心结构,采用导电材料制作内芯,使得器件的制作简化,易于集成。透镜材料由折射率... 提出一种微流控光学变焦透镜阵列芯片,以解决变焦透镜阵列的电控调谐和集成化制造方法问题。该器件的基本形式为"上盖片+内芯+下盖片"的三明治夹心结构,采用导电材料制作内芯,使得器件的制作简化,易于集成。透镜材料由折射率不同的两种不混合液体组成,利用电润湿效应控制两种液体的界面曲率,从而实现微透镜阵列焦距的电控调节。 展开更多
关键词 微流控光学 微透镜阵列 光学变焦 电润湿效应 集成器件
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高质量光刻胶微小透镜阵列的制作 被引量：10
15
作者 高应俊 刘德森 +2 位作者 阎国安 姚胜利 高凤 《光子学报》 EI CAS CSCD 1996年第10期909-913,共5页
本文对光刻胶熔融法制作微小透镜阵列的机理进行了进一步深入的理论和实验研究，特别是提出和研究了非球面表面的形成问题。对微小透镜，特别是非球面形成过程的参数控制，例如对光刻胶小圆柱的高度、熔融光刻胶和基片的接触角的控制进... 本文对光刻胶熔融法制作微小透镜阵列的机理进行了进一步深入的理论和实验研究，特别是提出和研究了非球面表面的形成问题。对微小透镜，特别是非球面形成过程的参数控制，例如对光刻胶小圆柱的高度、熔融光刻胶和基片的接触角的控制进行了较详细的讨论。我们制出了具有较好性能的微小透镜列阵，并给出了测量结果以及实物和成象照片．最后，给出了一种建议采用的实时控制高质量微小透镜列阵形成的装置方案。 展开更多
关键词 光刻胶熔融法 微小透镜阵列 非球面 透镜
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液晶背投影电视中蝇眼透镜阵列照明系统的设计 被引量：12
16
作者 张增宝 翁志成 +2 位作者 丛小杰 张新 常军 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 2002年第2期126-129,共4页
在对液晶背投影电视系统进行分析的基础上对其照明系统进行了设计 ,设计中采用蝇眼透镜阵列方法来提高照明系统的光能利用率和均匀性 ,并用LightTools软件模拟 ,结果表明这种方法可实现AN SI均匀性 +5 .0 7% ,- 8.6 1%、光能利用率大于 ... 在对液晶背投影电视系统进行分析的基础上对其照明系统进行了设计 ,设计中采用蝇眼透镜阵列方法来提高照明系统的光能利用率和均匀性 ,并用LightTools软件模拟 ,结果表明这种方法可实现AN SI均匀性 +5 .0 7% ,- 8.6 1%、光能利用率大于 70 % ,有效的提高了系统整体性能。同时针对实际光源的计算机建模进行了阐述 ,给出了蝇眼透镜阵列照明系统的设计方法和设计实例。 展开更多
关键词 照明系统 液晶背投影电视 蝇眼透镜阵列 光源建模 光学设计
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基于微透镜阵列的三维数字成像 被引量：10
17
作者 张健 辛悦 +4 位作者 刘伟奇 李桂菊 康玉思 魏忠伦 柳华 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第7期1701-1706,共6页
基于微透镜阵列多视角成像特点,利用几何光学原理,提出一种对物体进行三维数字成像的重构算法。利用这种算法,对CCD相机捕获到的基元图像阵列进行重构。与传统的利用光学系统对物体进行重构的方法相比,该算法不再受到重构过程中遇到的... 基于微透镜阵列多视角成像特点,利用几何光学原理,提出一种对物体进行三维数字成像的重构算法。利用这种算法,对CCD相机捕获到的基元图像阵列进行重构。与传统的利用光学系统对物体进行重构的方法相比,该算法不再受到重构过程中遇到的杂光以及衍射效应等因素的影响,具有实时性好、清晰度高的优点。搭建了基于微透镜阵列的三维数字成像系统实验平台,利用此算法对实验中获得的骰子基元图像阵列进行重构,成功地重构出原始物体的三维立体图像,在理论上和实验上证明了这种重构算法的有效性和可行性,并对实验中影响成像质量的因素进行了分析。 展开更多
关键词 微透镜阵列 几何光学 三维数字成像
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用于红外焦平面的正方形孔径球面微透镜阵列研究 被引量：13
18
作者 孙艳军 冷雁冰 +1 位作者 陈哲 董连和 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第4期399-403,共5页
针对目前红外焦平面光敏阵列中存在的占空比小、光能利用率低的实际问题,展开了正方形孔径球面微透镜阵列制作及其与红外焦平面阵列集成应用的研究.本文从红外焦平面光敏阵列特点入手,对比分析了正方形孔径相比于传统圆形孔径微透镜阵... 针对目前红外焦平面光敏阵列中存在的占空比小、光能利用率低的实际问题,展开了正方形孔径球面微透镜阵列制作及其与红外焦平面阵列集成应用的研究.本文从红外焦平面光敏阵列特点入手,对比分析了正方形孔径相比于传统圆形孔径微透镜阵列在光能利用上的优势.提出正方形孔径微透镜阵列激光直写变剂量曝光制作技术,建立光刻胶曝光数学模型和正方形球面微透镜面型函数,以此为基础,编制直写设备变剂量曝光控制软件;利用长春理工大的学复合坐标激光直写系统和等离子刻蚀机进行相关工艺实验,制作了阵列256×256、单元尺寸40×40μm2、球面半径60μm、单元间距1μm的红外石英微透镜阵列;并将其与相应阵列的碲-镉-汞红外光敏阵列进行集成.结果表明:微透镜的占空比达到95%,红外焦平面光能利用率从原来的60%提高到90%以上.由此得出结论:变剂量曝光制作微透镜技术是可行的,正方形孔径球面微透镜阵列代替圆形孔径微透镜阵列,对于提高红外探测器的灵敏度、信噪比、分辨率等性能具备明显优势. 展开更多
关键词 球面微透镜阵列 红外焦平面 正方形孔径 变剂量曝光
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微流体数字化技术制备聚合物微透镜阵列 被引量：12
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作者 朱晓阳 侯丽雅 +2 位作者 郑悦 王洪成 章维一 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第2期360-368,共9页
基于微流体数字化技术搭建了聚合物微透镜阵列按需喷射制备实验系统。以UV固化胶为喷射材料,将其按需喷射到镀有疏水化薄膜的玻璃基片上,在界面张力和疏水化效应的作用下,形成平凸状的微液滴,再经紫外光固化后形成微透镜阵列。实验研究... 基于微流体数字化技术搭建了聚合物微透镜阵列按需喷射制备实验系统。以UV固化胶为喷射材料,将其按需喷射到镀有疏水化薄膜的玻璃基片上,在界面张力和疏水化效应的作用下,形成平凸状的微液滴,再经紫外光固化后形成微透镜阵列。实验研究了系统参量对稳定微喷射与微透镜直径的影响,稳定微喷射出了黏度值为50×10-3 Pa·s的UV胶,制得了最小直径达25μm的微透镜,进而制备出了直径变异系数C·V达0.64%、焦距均匀性误差为1.7%的15×15微透镜阵列。微透镜在扫描电子显微镜下具有较好的表面形貌,采用白光干涉/轮廓仪(VSI模式)测得其轮廓算术平均偏差Ra为247.99nm(扫描区域:29.4μm×39.3μm),扫描区域轮廓曲线平滑。通过微透镜阵列的成像实验,得到了微透镜阵列所成的清晰实像。实验结果表明,采用微流体数字化技术进行聚合物微透镜阵列的按需喷射制备过程简单、成本低廉、工艺参数稳定;制备的微透镜阵列几何与光学性能优越。 展开更多
关键词 微光学器件 微流体数字化 按需喷射 紫外光固化胶 聚合物微透镜阵列
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飞秒激光和酸刻蚀方法制作凹面微透镜阵列 被引量：9
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作者 李明 程光华 +3 位作者 赵卫 王屹山 贺俊芳 陈国夫 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第3期547-550,共4页
基于飞秒激光光刻技术和氢氟酸对光学玻璃的刻蚀,在K9光学玻璃表面制作了凹面微透镜阵列,并且可以以此为模板实现凸微透镜阵列的大量复制.用相位对比显微镜和扫描电子显微镜分析了微透镜阵列的表面轮廓,测试了微透镜阵列的光学衍射特征... 基于飞秒激光光刻技术和氢氟酸对光学玻璃的刻蚀,在K9光学玻璃表面制作了凹面微透镜阵列,并且可以以此为模板实现凸微透镜阵列的大量复制.用相位对比显微镜和扫描电子显微镜分析了微透镜阵列的表面轮廓,测试了微透镜阵列的光学衍射特征.该方法简单、透镜参量可控,制作的微透镜阵列能够用于分光、光束匀化、并行光刻等强激光领域. 展开更多
关键词 飞秒激光 酸刻蚀 凹面微透镜阵列
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