作者单位
摘要
1 清华大学精密仪器系精密测试技术及仪器国家重点实验室,北京 100084
2 北京至格科技有限公司,北京 100089
在基于衍射光栅光波导的增强现实近眼显示设备中,光栅的占空比均匀性对成像均匀性影响很大。提出一种提升全息光栅掩模占空比均匀性的罗艾镜曝光系统,该系统采用移动挡板和改变干涉场光强的方法,来补偿全息曝光时高斯光束光强不均匀导致的光栅掩模占空比不均匀。实验中使用该方法制备的光栅,其占空比的极差相比用传统罗艾镜曝光系统制作的光栅降低了66%以上;制成的衍射光波导片的纯色屏幕的均匀性至少提升30%。
光栅 全息曝光 占空比 衍射光波导 成像均匀性 gratings holographic exposure duty cycle diffractive optical waveguide imaging uniformity 
光学学报
2023, 43(8): 0822017
作者单位
摘要
1 北京至格科技有限公司,北京 100083
2 清华大学精密仪器系,北京 100084
衍射光波导是目前主流的实现增强现实近眼显示的技术方案,具有眼动范围大、体积小、量产性好等优点。但衍射光波导的一些关键参数的评价指标尚缺乏统一的定义。详细介绍了衍射光波导方案的关键参数和测量方法,通过明确这些关键参数来考察衍射光波导的优势和劣势,从而充分挖掘衍射光波导的技术潜力,实现更好的产品性能。
衍射光波导 增强现实 近眼显示 关键参数 diffractive waveguide augmented reality near-to-eye display key parameter 
激光与光电子学进展
2022, 59(20): 2011008
作者单位
摘要
1 湖北工业大学机械工程学院现代制造质量工程湖北省重点实验室,湖北 武汉 430068
2 湖北工业大学理学院,湖北 武汉 430068
利用空间光调制器可编程的特性,模拟周期、相位调制深度可调的数字正交相位光栅。在分析正交相位光栅结构的基础上,推导了其透过函数、远场衍射光场和衍射效率的计算方法,讨论了光栅周期T与相位调制深度?对正交相位光栅衍射特性的影响。仿真和实验结果表明:在0~π的相位变化范围内,零级光相对光强随着相位深度的增大而逐渐降低,8个1级光光强逐渐增强;当?=π时,零级光相对光强达到最小值0.25,此时一级光衍射效率最高为56.96%;在π~2π的相位变化范围内,零级光相对光强随着相位深度的增大而逐渐增强,而8个1级光光强逐渐减弱。该研究为正交相位光栅的应用提供了理论依据。
光栅 正交相位光栅 空间光调制器 衍射光场 傅里叶频谱 gratings orthogonal phase grating spatial light modulator diffraction light field Fourier spectrum 
光学学报
2022, 42(16): 1605002
作者单位
摘要
海军工程大学 兵器工程学院, 武汉 430033
为了探索采用常规单模光纤制备弱反射光纤光栅的可行性, 以降低材料成本和传输损耗, 基于相位掩模板法, 在常规单模光纤上刻制弱反射光纤布喇格光栅(WFBG), 并进行了实验验证。建立相位掩模板刻栅系统光场统一方程, 分析光场分布对光纤布喇格光栅(FBG)中心波长和反射率的影响; 采用传输矩阵法分析相位掩模板长度、平均折射率变化对FBG反射率和3dB带宽的影响, 为WFBG刻制提供理论依据。采用248nm紫外准分子激光器在常规单模光纤上刻制WFBG, 分析相位掩模板长度、曝光能量、曝光频率, 曝光次数对WFBG中心波长、反射率和3dB带宽的影响, 制备出反射率和3dB带宽分别约为0.0016, 0.10nm和0.00006, 0.34nm两种窄宽的WFBG。结果表明, 基于相位掩模板法由紫外准分子激光对常规单模光纤多脉冲曝光, 能够稳定刻制WFBG。该研究对WFBG制备的材料选型提供了参考。
光纤光学 弱反射光纤布喇格光栅 相位掩模板 单模光纤 衍射光场 fiber optics weak fiber Bragg grating phase mask single-mode fiber diffraction field 
激光技术
2022, 46(2): 149
作者单位
摘要
西安交通大学城市学院, 陕西 西安 710018
角反射器作为合作目标广泛用于激光跟踪、定位、测距等系统中, 其反射光远场强度分布对于合作目标的设计、激光雷达系统性能的理论计算都有重要意义。提出了一种可以快速方便地计算角反射器衍射光强的解析算法, 把角反射器有效反射区域近似为一个椭圆, 并利用复高斯函数分解法把椭圆区域反射波束表示为一系列椭圆高斯波束的叠加, 从而把角反射器远场衍射光场表示为一系列椭圆高斯光场的叠加。数值计算表明, 此算法造成的相对误差在较大入射角范围内都在5%以内, 是一种可行的快速算法。
角反射器 复高斯函数分解 远场衍射光强 椭圆高斯光场 解析算法 cube corner reflector complex gaussian function far-field diffraction intensity elliptic gaussian beam analytic algorithm 
应用激光
2021, 41(6): 1342
作者单位
摘要
1 西安工业大学光电工程学院,陕西 西安 710021
2 西安交通大学机械制造系统工程国家重点实验室,陕西 西安 710049
点衍射干涉仪中小孔的对准情况直接决定小孔衍射光斑的形状及位置,也影响着后续光路的布置。基于瑞利-索末菲衍射理论,对非对准高斯光束入射下的小孔衍射光强分布进行了研究,给出了平移、离焦、倾斜三种对准误差下的光强分布解析表达式,分析得出了不同直径小孔在不同对准误差下的衍射光强分布情况。研究表明:平移对准误差会使衍射光斑形状发生变化,但对衍射光斑中心的位置没有影响,随着平移对准误差的增大,沿平移方向的第一暗环呈月牙状并逐渐消失;离焦对准误差对衍射光斑的位置和形状均无明显影响,但衍射光强值会随着离焦量的增加而减小;倾斜对准误差会使衍射光斑中心位置发生偏移,但衍射光斑的形状不会发生变化,并且偏移方向与斜入射方向一致,偏移量与倾斜角之间呈线性关系。
衍射 点衍射 衍射光强 对准误差 干涉测量 scattering point diffraction diffraction light intensity alignment error interferometry 
激光与光电子学进展
2021, 58(19): 1905001
姜玉婷 1张毅 1胡跃强 1,3,*郭晓明 2[ ... ]段辉高 1,3
作者单位
摘要
1 湖南大学 机械与运载工程学院国家高效磨削中心,湖南长沙40082
2 深圳珑璟光电技术有限公司,广东深圳518100
3 湖南大学 深圳研究院 珑璟光电微纳光学先进制造实验室,广东深圳518100
增强现实技术是一种将虚拟环境信息叠加在真实世界中并加以有效利用的一种新型显示技术,在教育、医疗、旅游、汽车、建筑等领域有广阔的应用前景。增强现实近眼显示设备是增强现实技术的重要组成部分,而光波导是实现增强现实近眼显示设备高性能与微型化等特性的核心光学元件。光波导主要分为几何光波导和衍射光波导,几何光波导原理简单,其制备技术较为完善并且可以实现量产,但视场角与出瞳范围较小、制备工艺复杂;衍射光波导则具有极高的设计自由度及优良的性能,但成像时存在的彩虹效应与色散等问题仍待解决。本文综述了不同类型光波导的设计和制备技术,分析了几何光波导和衍射光波导在原理、结构参数、性能评价和制备流程等方面的表现,最后总结了目前增强现实近眼显示技术所面临的挑战,并对未来的发展前景进行展望。
增强现实 几何光波导 衍射光波导 制备技术 微纳加工 纳米压印 augmented reality geometrical optical waveguide diffractive optical waveguide fabrication technology micro-machining nanoimprint 
光学 精密工程
2021, 29(1): 28
刘明欢 1,2,*付秀华 1王菲 1唐健 2[ ... ]刘风雷 2
作者单位
摘要
1 长春理工大学 光电工程学院, 吉林 长春 130022
2 浙江水晶光电科技股份有限公司 中央研究院, 浙江 台州 318015
提出了在波矢k空间中设计衍射光波导片的相关理论, 系统仿真并研究了光线波长、光栅周期、光栅时钟角、波导基底折射率以及波导基底折射率色散对衍射光波导视场角以及相关设计参数的影响。设计结果表明, 当使用宽光谱光源时, 光谱带边缘波长的视场存在切割, 对显示效果影响不大, 衍射光波导片适用于宽光谱光源。波导基底折射率色散对衍射光波导设计的影响可以忽略。时钟角为40-270-140时, 各个光栅区域位置及尺寸合适, 适合于实际加工。本工作对衍射光波导的设计提供了积极的指导和借鉴。
增强现实 衍射光波导 波矢空间 augmented reality diffraction waveguides wave-vector space 
液晶与显示
2021, 36(3): 389
作者单位
摘要
1 长春理工大学 光电工程学院,吉林 长春 130022
2 长春理工大学 机电工程学院,吉林 长春 130022
为了实现振镜旋转角度的高精度测量,设计了一种利用反射式圆形衍射光栅的角度测量系统,对该系统的测量原理、测量过程、测量精度等进行了相应的设计、仿真与验证。设计与振镜同轴的反射镜,搭配反射式圆光栅以及光敏检测器件,利用反射式圆光栅产生的±1级衍射光干涉,把振镜转角位移量转化为干涉条纹光强的变化,以实现振镜转角的测量。实验结果表明:该测量系统能实现振镜±10°的角度测量,测量精度为10″。实现了振镜旋转角度的高精度测量,并且该装置结构紧凑,满足扫描振镜的小巧化设计需求。
角度测量 反射式圆光栅 振镜转角 衍射光干涉 angle measurement reflective circular grating galvanometer rotation angle diffracted light interference 
中国光学
2021, 14(3): 643
作者单位
摘要
1 湖北工业大学 机械工程学院,湖北 武汉 430068
2 湖北省现代制造质量工程重点实验室,湖北 武汉 430068
为了准确地测量轴锥透镜锥角值,根据无衍射光同心圆环间距不随距离改变的特点和莫尔条纹放大的特性,提出了一种基于无衍射光莫尔条纹的轴锥透镜锥角的测量方法。当无衍射光束经分束器分光合束后形成莫尔条纹,平移其中一束光在图像传感器上的位置,实现莫尔条纹数量的变化,通过记录不同莫尔条纹下的中心距离计算出轴锥透镜锥角。实验以锥角为0.5°的轴锥透镜作为被测对象,与CMM测量结果进行比较,该文提出的方法相对测量误差近似为0.54%,重复性为0.86″,验证了该文方法测量轴锥透镜锥角的可行性。
轴锥透镜 锥角测量方法 无衍射光 莫尔条纹 axicon lens cone angle measurement method non-diffracting beam moire fringes 
应用光学
2020, 41(3): 559

关于本站 Cookie 的使用提示

中国光学期刊网使用基于 cookie 的技术来更好地为您提供各项服务,点击此处了解我们的隐私策略。 如您需继续使用本网站,请您授权我们使用本地 cookie 来保存部分信息。
全站搜索
您最值得信赖的光电行业旗舰网络服务平台!