为解决电润湿液体透镜调焦系统的单色像差随调焦过程中发生较大改变的问题, 提出利用梯度折射率分布可调的液晶透镜对系统单色像差进行校正的设计方案。在850 nm波长下, 采用液晶透镜对系统在无限远到200 mm间6种典型物距下的单色像进行校正。在系统像差最大的无限远物距下, 边缘视场的点列图几何半径从44.696 μm减小到7.423 μm, 其余视场下的弥散斑均减小到艾里斑以内, 系统单色像差得到了较好的校正。为减少液晶透镜响应时间, 将液晶透镜改为5个1/5盒厚的液晶透镜的叠层组合, 大幅提高了响应速度。研究发现, 此结构同样对系统在不同物距下的单色像差具有良好的校正作用。
电润湿液体透镜 液晶透镜 梯度折射率 单色像差校正 调焦系统 electrowetting liquid lens liquid crystal lens gradient index monochromatic aberration correction focusing system
1 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所空间光学一部, 吉林 长春 130033
2 中国科学院大学, 北京 100049
捕获是激光通信建立的必要手段，为探索通信中光学系统各像差对捕获性能的影响，从信标光传输过程和激光通信像质评价方式出发，分析了单色像差均方根小于0.2λ时对捕获质心处光强的影响，采用质心和加权质心方法计算了彗差、倾斜(畸变)所造成的捕获偏差；同时分析了各种单色像差之间对质心光强、捕获偏差的补偿关系。分析表明离焦能对球差、像散造成的质心光强下降有较好的补偿作用，畸变产生的捕获偏差可以用彗差进行完全补偿。采用Zemax软件设计了卡塞格林式和离轴三反(TMA)通信天线系统，利用该方法计算了在视场小于0.3°、像差综合作用时捕获的质心光强和引入的捕获偏差。计算结果很好地验证了分析结论，这些结论对空间激光天线选型、像质优化策略具有一定的借鉴作用。
光通信 光学天线 单色像差 质心光强 捕获偏差 中国激光
2013, 40(10): 1005004
Author Affiliations
Abstract
1 Department of Electronic Engineering, Xiamen University, Xiamen 361005, China
2 Department of Physics, Xiamen University, Xiamen 361005, China
A novel scheme is proposed, in which the aberrations in the off-axis holographic lenses used as demultiplexers are reduced to a low enough level for relatively small channel spacing. The scheme includes optimizing the recording and reconstruction geometries and collimating the reconstruction wave with a gradient-index lens. A demultiplexer operated in the 1 550-nm band with 5-nm channel spacing and ?\infty-dB crosstalk is obtained using the scheme. The channel spacing can be decreased to 2 nm by etching the cladding of the output fibers to a smaller size.
解复用器 全息透镜 离轴 单色像差 060.1810 Buffers, couplers, routers,switches, and multiplexers 090.2890 Holographic optical elements 090.1000 Aberration compensation Chinese Optics Letters
2011, 9(9): 090603
