基于液晶技术的微透镜阵列通道选择开关设计(5)
时间:2017-06-01 15:58 来源:毕业论文 作者:毕业论文 点击:次
在测量过程中，通过液晶光阀的电路控制和程序实现顺序点亮相应点光源，完成点源规划通道的自动选择，无需其他元件移动。 2.3.2 利用针孔掩模技术，通过掩模板对点源规划通道实现自动选择 在检测过程中将微透镜阵列与针孔阵列胶合后，只需移动掩模板，其它元件无需移动，就可完成检测工作；掩模板与微透镜阵列通过适当机械装置连接。 2.4 本章小结 本章针对自由曲面光学元件离轴像差小，应用广泛，但检测难度大，加工精度不够高等特点，对现行的自由曲面光学检测方法进行了分析，最后使用非零位检测的光学测试系统，该系统采用不同入射角度的多束测试光，当测试光的入射角与局部被测曲面的曲率相匹配时，该区域形成的干涉条纹密度降低，从而避免了干涉条纹过密的问题，最后还分析了点源规划的目的及实现方法。 3 微透镜阵列的光路仿真与光学参数测量 3.1 微透镜阵列原理 微透镜阵列[12]的基本理论是研究光信息在微透镜阵列中的传输、成像、变换特性的理论。光信息在微透镜阵列中的传输、成像、变换与透镜元不同，主要在于(1)并行性，对物平面上的一个信息，微透镜阵列不仅存在透镜元具有来自透镜本身固有的成像并行性，还具有在阵列中各个小透镜元之间的阵列并行性。(2)线性性，在微透镜阵列中，会出现各个小透镜元传输的光信息的交叉、重叠和变换，不再具有透镜元所具有的线性不变性。(3)空间不变性，透镜元是一个空不变系统，微透镜阵列的空间文数是可变的。(4)独立性，光信息在微透镜阵列中，由于各个小透镜元传输的信息可以交叉、重叠，因此不再具有透镜元的独立性。 微透镜阵列[13,14]也是二元光学元件中一类重要的阵列元件，也广泛应用于光束准直、光纤祸合、聚焦、均匀化、分束、成像等领域。它是由通光孔径及浮雕深度为微米量级的微小型透镜按一定排列顺序组成的阵列组合。根据光学原理的不同，可以将微透镜阵列分为两种：(1)折射微透镜阵列一基于光的折射理论；(2)衍射微透镜阵列一基于光的衍射理论。根据小透镜的形状及排列方式的不同，也可以分为正方形排列的微透镜阵列和优尔边形排列的微透镜阵列。 微透镜阵列光学参数的测量实验样品图如下： 图3.1 微透镜阵列实物图1 图3.2 微透镜阵列实物图2 3.2 微透镜阵列的光路仿真 ZEMAX是美国Focus Software Inc所发展出的一套综合性的光学设计仿真软件，是目前国内从事光学设计工作的人使用最多的软件。ZEMAX可做光学组件设计与分析，也可建立反射，折射，绕射等光学模型，并结合优化，公差等分析功能。ZEMAX不只是透镜设计软件而己，更是全功能的光学设计分析软件，具有直观、功能强大、灵活、快速、容易使用等优点，是套可以运算序列性(Sequential)及非序列性(Non-Sequential)光线追迹的软件。 很多成像系统都是由一组的光学表面来描述的，光线按照表面的顺序进行追迹。ZEMAX的序列性光纤追迹具有速度快、可以直接优化并进行公差计算。表面之间可以加入各种介质，如空气、玻璃甚至是双折射介质。各种玻璃的添加只需要有相应的玻璃库即可。对系统的光源波长、入瞳、入瞳直径等参数均可以设置。除此之外，还可以加入参数为变量的径向折射率变化的光学表面，利用光线追迹和函数优化决定变量参数。 微透镜阵列的主要参数有：单个小透镜的曲率半径R(mm)，单个小透镜的口径的尺寸Pitch(mm)，透镜阵列的尺寸，单个小透镜的焦距f (mm)。 (责任编辑：qin) |