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题名高边缘视场光学效率的衍射波导准直投影镜头设计
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作者
黄战华
高懿冰
伍圆军
潘成
芦畅泰
张尹馨
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机构
天津大学精密仪器与光电子工程学院光电信息技术教育部重点实验室
天津大学四川创新研究院
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出处
《应用光学》
CAS
北大核心
2024年第1期54-62,78,共10页
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文摘
随着微型发光二极管(micro-light emitting diode,Micro-LED)微型图像源被应用于增强现实(augmented reality,AR)显示技术,AR显示系统朝着超小型化方向发展。然而Micro-LED图像源发光角度大,准直投影镜头要求体积小且像质高,其产生的渐晕现象也导致视场(field of view,FOV)边缘处光学效率低、照度不均匀,这对AR光学系统设计造成了挑战。为了解决上述问题,该文基于增加计算得到的非球面场镜,设计了一种照度均匀性高、边缘视场光学效率较高的衍射光栅波导准直投影镜头。对场镜理论进行详细分析,从而确定焦距区间,最终求解其面型参数,设计出照度相对均匀的镜头。设计的新型准直投影镜头对角线FOV为41.2°,F#为1.87,调制传递函数在125 lp/mm处大于0.5。仿真结果表明,系统照度均匀性相对提高了14%,边缘FOV的光学效率相对提高了15%,具有良好的成像性能,该镜头可应用于超小型AR衍射光栅波导头戴显示系统中。
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关键词
准直投影镜头
光学效率
衍射光栅波导
光学设计
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Keywords
collimating lens
optical efficiency
diffraction grating waveguide
optical design
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分类号
TN202
[电子电信—物理电子学]
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题名激光照射稳定性检测系统集成分析
被引量：1
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作者
边吉
高天元
韩旭
高懿冰
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机构
长春理工大学光电工程学院
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出处
《激光与光电子学进展》
CSCD
北大核心
2018年第5期350-355,共6页
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基金
国家自然科学基金青年基金(61705018)
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文摘
根据光学设计要求,采用多波段共口径卡氏系统对激光照射稳定性检测系统进行光机结构设计。为保证检测系统在复杂的环境下仍具有较高的检测精度,利用有限元方法对系统结构进行了热力学仿真分析,将各光学元件表面上的节点位移变化代入光机热耦合分析工具Sigfit中进行面形拟合计算。以改进后的Zernike多项式作为光机耦合分析接口,通过Zemax得出光学系统的调制传递函数(MTF)曲线,验证了光机结构设计的合理性。将高低温环境实验数据与集成分析结果对比,对仿真分析过程进行模型修正,进而形成一套完整、准确、适用范围广的光机结构设计方案。
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关键词
光学设计
光机结构设计
光机集成分析
有限元方法
热力学仿真分析
Zernike多项式拟合
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Keywords
optical design
opto-mechanical structure design
opto-mechanical integration analysis
finite element method
thermodynamic simulation analysis
Zernike polynomial fitting
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分类号
O439
[机械工程—光学工程]
TN203
[电子电信—物理电子学]
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