1 深圳大学物理与光电工程学院，广东 深圳 518060
2 福州大学物理与信息工程学院平板显示技术国家地方联合工程实验室，福建 福州 350108
3 南阳利达光电有限公司，河南 南阳 473003
近眼显示光学系统是增强现实（AR）技术的核心基础，是接收虚拟画面信息和融合现实环境进行显示的直接载体。辐辏调节是人眼生理机能的辐辏距离和晶状体聚焦调节距离相匹配的基本生理反应。当前AR近眼显示方案仅提供具有左、右眼视差片源形成的3D显示效果，相对于正常环境的目视观察有极大差距，造成人眼辐辏调节冲突（VAC）。缓解或消除VAC是AR近眼显示系统发展和普及的必由之路，其主要解决方案包括：部分深度信息的光学显示系统，如两焦面或多焦面近眼显示光学方案；完整深度信息的光学方案，如集成成像光场显示技术和计算全息波前重建的近眼显示方案；无深度信息的光学显示方案，如基于Maxwellian显示技术的近眼显示光学系统。本文综述了当前技术发展过程中缓解或消除VAC的近眼显示光学方案，分析了各技术的特点、实现方式，以及优缺点，最后总结了当前AR近眼显示中解决VAC问题面临的挑战，并对未来技术和显示方案的发展前景进行了展望。
近眼显示 增强现实 辐辏调节冲突 增强现实 深度信息 光学学报
2023, 43(23): 2300001
1 华中科技大学机械科学与工程学院制造装备数字化国家工程研究中心，湖北 武汉 430074
2 武汉新耐视智能科技有限责任公司，湖北 武汉 430074
3 华中科技大学材料科学与工程学院，湖北 武汉 430074
汽车产业是国民经济的重要支柱产业，高新技术与高端装备密集，体现了国家制造技术水平。激光焊接技术具有能量密度高、焊接变形小、柔性好等优势，被广泛应用于汽车车身成形制造，是汽车车身焊接的主要技术手段。激光焊接技术能实现钢、铝合金、镁合金等常用汽车车身材料的高质量焊接，对推动汽车车身轻量化和制造柔性化发展具有重要意义。首先结合汽车车身结构及材料特点，详细介绍了激光深熔焊、激光填丝焊、激光钎焊以及激光-电弧复合焊接等激光焊接工艺的原理及其在汽车车身焊接领域中的应用现状；然后从焊缝跟踪技术和缺陷在线检测技术两方面，对汽车车身激光焊接智能化技术的研究现状进行了介绍；最后对汽车车身激光焊接技术进行了总结并分析了其未来发展趋势。
激光技术 汽车车身 激光焊接 焊接工艺 焊接智能化技术 中国激光
2022, 49(12): 1202004
Author Affiliations
Abstract
Department of Biomedical Engineering, Tufts University, Medford, MA 02155, USA
The growing demand of sustainable and biocompatible optical devices is stimulating the development of naturally derived biomaterials for optics and photonics. As a versatile biomaterial, silk provides excellent material characteristics that are favorable towards the generation of advanced optical systems. This review examines the use of silk as a material platform in optical applications. Recent advances in silk-based optical devices and multifunctional devices are summarized. The challenges and directions in further designing and fabricating silk optics are also discussed. We envision that silk will play a pivotal role in the future exploitation of sustainable, intelligent, wearable/implantable, and multifunctional optical devices.
silk biomaterials optical devices multifunctional devices Chinese Optics Letters
2020, 18(8): 080004
南京师范大学虚拟地理环境教育部重点实验室, 江苏 南京 210023
铜绿微囊藻是我国内陆富营养化湖泊蓝藻水华的主要藻种。将铜绿微囊藻抽象为由细胞质和叶绿体构成的两层球形模型，通过循环迭代的方式确定两层球形模型中叶绿体的体积比例及其折射率的中心值，结合Kramers-Kronig关系最终确定两层球形模型细胞质及叶绿体的复折射率，通过Aden-Kerker理论结合粒径分布情况模拟出其吸收和散射效率光谱。对比模拟结果与实验结果发现：该模型估算得到的散射光谱与实验的散射光谱之间误差为3.4%，吸收效率误差为4.3%，在后向散射模拟实验中，相比均匀球形模型，两层球形模型表现出较好的优越性。
散射 两层球形模型 Aden-Kerker理论 铜绿微囊藻 光学学报
2013, 33(12): 1229002
1 大连理工大学物理与光电工程学院, 辽宁 大连 116024
2 大连理工大学光子技术研究中心, 辽宁 大连 116024
3 大连理工大学化工学院, 辽宁 大连 116024
针对单边带微波光传输应用要求，提出并研究了一种基于集成光波导微环谐振器与马赫曾德尔干涉仪相结合的可调谐微波光子滤波器。分析了滤波器结构参数，包括耦合系数κr、周损耗因子γ1、附加相移Δφ1等对滤波响应特性的影响。结果表明滤波曲线的矩形度和消光比存在相互制约的关系。基于聚合物液态聚倍半硅氧烷(PSQ-L)波导，设计出矩形度为0.8、消光比为32 dB的微波光子滤波器，通过电极热光调相该滤波器可以实现8~69 GHz范围内的可调谐射频单边带滤波功能。
集成光学 微波光子滤波器 微环谐振器 马赫曾德尔干涉仪 单边带滤波 光学学报
2013, 33(10): 1013001
1 上海理工大学 光电信息与计算机工程学院,上海200093
2 上海理工大学 上海市现代光学系统重点实验室,上海200093
3 上海理工大学 教育部光学仪器与系统工程研究中心,上海200093
太阳模拟器是聚光光伏(CPV)领域内对电池片、组件及系统进行在线检测的一种必不可少的光源设备,其要求辐照度大于800 W/m2,准直角度小,辐照度均匀,光谱接近AM1.5。要同时达到这些指标有一定的难度。通过分析实现既辐照均匀又辐照准直的太阳模拟器需要克服的因素,提出了一种太阳模拟器结构方案以满足上述要求。同时,配比不同焦距的准直透镜还可实现辐照面积可调。利用ZEMAX软件对该结构进行了仿真,验证了该方案的实现效果。
应用光学 太阳模拟器 均匀照明 准直 applied optics solar simulator irradiation uniformity collimation
1 大连理工大学物理与光电工程学院, 辽宁 大连 116024
2 大连理工大学光子技术研究中心, 辽宁 大连 116024
3 大连理工大学化工学院, 辽宁 大连 116024
分析了全通型波导微环的滤波响应特性，该波导微环在耦合系数与微环周损耗满足临界耦合条件时可以实现陷波滤波功能。设计并制备了跑道形聚合物液态聚倍半硅氧烷(PSQ-L)波导微环谐振器。基于其陷波滤波功能，实现了14.35 GHz准单边带微波信号在长为25 km的光纤中传输，有效抑制了光纤色散导致的微波功率衰减问题。为进一步提高陷波滤波的灵活性，采用马赫曾德尔干涉(MZI)结构代替传统定向耦合器。通过改变干涉臂和环波导上加热电极的功率实现了微环耦合状态（过耦合、临界耦合、欠耦合）与谐振波长的灵活调谐，最大陷波深度为12 dB，波长调谐效率为8.2 pm/mW。
集成光学 聚合物波导微环 陷波滤波 微波光纤传输
南京师范大学教育部虚拟地理环境教育部重点实验室, 江苏 南京210046
基于奇异衍射近似理论和Kramers-Kronig关系, 通过实测铜绿微囊藻的吸收光谱数据和粒径分布估算出铜绿微囊藻折射率的实部和虚部, 结合Mie散射理论, 计算出铜绿微囊藻的吸收效率光谱、 散射效率光谱。 对比模拟结果与实验结果发现: 该模型估算得到的散射光谱与实验的散射光谱之间误差为10.08%, 吸收效率的误差为4.8%。 从模拟结果与实测结果来看, 均匀球形模型能够较好的重现铜绿微囊藻的吸收和散射特征。
铜绿微囊藻 米氏理论 均匀球形模型 散射光谱 Microcystis aeruginosa Mie theory Homogenous spherical model Scattering spectrum 光谱学与光谱分析
2013, 33(6): 1462
1 上海理工大学 光电信息与计算机工程学院，上海 200093
2 上海市现代光学系统重点实验室,上海 200093
3 教育部光学仪器与系统工程研究中心，上海 200093
为在特定角度范围内实现所需照明，满足各类LED照明系统的要求，提出一种适用于扩展光源的透射-全反射复合曲面的LED透镜设计方法。根据光源的大小由非成像光学原理确定反射面面型并计算光源发散角度，再根据照射的角度要求进行自由曲面的透镜设计。文章给出了设计思想及方法，并设计了一款出射半角为2.5°的透镜实例，分析了误差对实际结果的影响。
LED照明 全反射 非成像光学原理 自由曲面 LED lighting TIR principle of non-imaging optics free-form surface
为改善全彩LED 显示屏的显示效果，文章提出了一种色温修正的实现方案。本方案采用FPGA(现场可编程门阵列)来完成系统功能，利用Altera FPGA的DSP Builder(数字信号处理生成器)工具，在FPGA内部实现对视频数据进行色温修正的处理。并采用查找表的方法。将视频信号修正至预设的不同色温。最终可将该系统优化成参数可修改的功能模块，即IP核。使其他用户可以直接调用。
全彩LED显示屏 色温修正 现场可编程门阵列 数字信号处理生成器 IP核 fulI color LED display color tem perature correction FPGA DSP Builder IP core
