Плоская линза LBTEK — чехол для применения

1. ДисплейVR/AR

Рисунок 1. Принципиальная схема системы отображения VR/AR.

Плоскую линзу LBTEK легче интегрировать в плоскую пленочную структуру. Несколько фокальных плоскостей создаются с помощью набора плоских линз, а изображение, отображаемое на плоском дисплее, может быть распределено на несколько глубин, так что трехмерная сцена может быть создается, как показано на рисунке.На кадрах реальная панель дисплея отображается с помощью PBL в виртуальную панель с разной глубиной. Система извлекает выгоду из интеграции плоской пленки и быстрого отклика PBL и способна предоставлять зрителям 3D- сцены с высоким разрешением.

2. Спектральный конфокальный датчик.

Рисунок 2. Принципиальная схема спектрально-конфокального принципа.

Угол расходимости плоской линзы удовлетворяет формуле:грех⁡�"="�п , λ - длина волны, p - период в радиальном направлении. Когда период в радиальном направлении постоянно изменяется и меняет длину волны падения, свет с разными длинами волн будет сходиться в разных положениях. Используя эту характеристику, плоскую линзу можно применяется к спектру Конфокальный датчик. Как показано на рисунке, когда луч белого света проходит через плоскую линзу, свет разных длин волн сходится в разных положениях, образуя разные фокусы, а фокус каждой длины волны соответствует значению расстояния. При измерении фокус определенной длины волны сходится на поверхности измеряемого объекта. Поскольку эта длина волны соответствует конфокальным условиям, она может отражаться обратно от поверхности измеряемого объекта и проникать в спектрометр через небольшое отверстие. тогда как свет других длин волн будет мал, отверстие закупоривается и в спектрометр попадает лишь малая его часть. Спектральная кривая получается с помощью спектрометра, а длину волны света, проходящего через маленькое отверстие, можно узнать, анализируя значение спектральной энергии, тем самым получая расстояние от измеряемого объекта до плоской линзы.

Плоские линзы LBTEK – Техническое описание

I. Обзор

Плоская линза LBTEK представляет собой дифракционный оптический элемент, который обеспечивает схождение или расхождение световых лучей в зависимости от состояния поляризации падающего света.Состояние поляризации исходящего света противоположно состоянию поляризации падающего света.Управляя состоянием поляризации падающий свет, можно регулировать. Распределение энергии сходящихся и расходящихся световых пятен. Плоская линза представляет собой дифракционное устройство со структурой плоской пластины.Ее угол дифракции sinθ=λ/p, θ — угол дифракции, λ — расчетная длина волны, p — период в радиальном направлении.Непрерывное изменение периодического Благодаря структуре плоской линзы отсутствуют характеристики сферической аберрации.Все световые лучи, проходящие через эффективную апертуру, дифрагируются в разных периодических положениях в радиальном направлении, так что все световые лучи могут сходиться в одном и том же положении.

По сравнению с традиционными линзами, плоские линзы позволяют добиться преобразования между собирающими линзами и рассеивающими линзами, контролируя состояние поляризации падающего света.Они не имеют физических неровностей и их легче интегрировать, поэтому они имеют большие перспективы применения.

2. Структура продукта

Плоская линза LBTEK изготовлена ​​из стеклянной подложки N-BK7 и жидкокристаллического полимерного материала и имеет типичную сэндвич-структуру «верхняя и нижняя стеклянные подложки + средний функциональный слой LCP», а голый чип не имеет механической оболочки. Маркировка на оптических компонентах следующая:

Рисунок 1. Принципиальная схема конструкции плоской линзы.

• На боковой стороне оптического элемента имеется стрелка, указывающая указанное направление падения света;
• Проходя через плоскую линзу в соответствии с заданным направлением падения, если падающий свет является левосторонним светом с круговой поляризацией, возникающий свет будет правосторонним светом с круговой поляризацией, который сначала сходится, а затем расходится; если падающий свет является правосторонним светом Если свет имеет круговую поляризацию, возникающий свет будет расходящимся левосторонним светом с круговой поляризацией.

3. Поляризационные характеристики

Плоская линза представляет собой дифракционный оптический элемент, который обеспечивает схождение или расхождение луча в зависимости от состояния поляризации падающего света. Управляя состоянием поляризации падающего света, распределение энергии пятна схождения и пятна расхождения исходящего луча может быть отрегулированы, и состояние поляризации исходящего света связано с состоянием поляризации падающего света противоположно. По указанному направлению происшествия:

• Когда падающий свет представляет собой неполяризованный свет или линейно поляризованный свет, плоская линза имеет дифрагированный свет как +1-го порядка, так и -1-го порядка; дифрагированный свет +1-го порядка представляет собой сходящийся правосторонний свет с круговой поляризацией, а дифрагированный свет -1-го порядка является расходящимся влево. Круглополяризованный свет.
• Когда падающий свет представляет собой левосторонний свет с круговой поляризацией, существует дифрагированный свет только +1 порядка, а дифрагированный свет представляет собой правосторонний свет с круговой поляризацией, и световое пятно сначала сходится, а затем расходится.
• Когда падающий свет представляет собой свет с правой круговой поляризацией, существует только дифрагированный свет -1-го порядка , а дифрагированный свет представляет собой свет с левой круговой поляризацией, и световое пятно расходится.
• Когда падающий свет представляет собой эллиптически поляризованный свет, существует дифрагированный свет как +1 -порядка, так и -1 -порядка, а соотношение интенсивностей дифрагированных лучей двух порядков связано с эллипсометрией падающего света.

Рисунок 2.1  В соответствии с заданным направлением падает левополяризованный свет и излучается правоциркулярно поляризованный свет.Световые пятна сначала сходятся, а затем расходятся.

Рисунок 2.2 Фактический эффект сходимости луча

Рисунок 3.1  . В соответствии с заданным направлением падает правосторонний свет с круговой поляризацией, излучается левосторонний свет с круговой поляризацией, а световое пятно расходится.

Рисунок 3.2 Фактический эффект расходимости луча

4. Описание параметров

1. Дифракционная эффективность

• Как дифракционный прибор плоская линза помимо пятен ± 1-го порядка, в которых сосредоточена большая часть энергии, имеет и другие пятна дифракционного порядка, например нулевого порядка. Поэтому дифракционная эффективность плоской линзы определяется как:

Рисунок 4. Принципиальная схема фактического измерения дифракционной эффективности плоской линзы.

• Фактический метод проверки дифракционной эффективности плоской линзы заключается в следующем: когда излучаемый свет лазера квазилинейно поляризован, поверните 1/4-волновую пластину так, чтобы направление быстрой оси 1/4-волновой пластины было соответствует направлению падающего света при нормальных условиях падения в соответствии с указанным направлением падения.Направление поляризации составляет 45° (в зависимости от направления поляризации падающего света), и получается правосторонний циркулярно поляризованный свет.В это время , после прохождения через линзу PB существует только расходящийся левополяризованный свет с круговой поляризацией. При наблюдении на большем расстоянии интенсивность расходящегося света будет расходиться очень слабо, тогда как нулевой порядок по-прежнему представляет собой коллимированный поляризованный свет. В это время интенсивность света, измеренная в точке ①, записывается как I0, а интенсивность света, измеренная в точке ②, записывается как I1.

2. Угол расхождения линзыи фокусное расстояние

Рисунок 5. Принципиальная схема угла расхождения и фокусного расстояния плоской линзы.

• Угол расхождения: Как дифракционный оптический элемент, плоская линза в основном реализует сведение или расхождение света по принципу дифракции. Для условий коллимированного параллельного падения света угол дифракции плоской линзы примерно равен углу расхождения исходящего света. На угол дифракции θ плоской линзы влияют длина волны λ падающего света и краевой период p прозрачной апертуры плоской линзы.
• фокусное расстояниеФ : Фокусное расстояние плоской линзы в основном рассчитывается с использованием соотношения тригонометрической функции между светосилой, углом расхождения и фокусным расстоянием.

3. Отклонение проходящего света

• Параметр отклонения проходящего света в основном используется для характеристики параллельности оптических элементов: чем ближе угол отклонения проходящего света к 0°, тем лучше параллельность;
• Для оптических компонентов без механического корпуса основным фактором, влияющим на параллельность, является посадка защитного стекла, а угол отклонения проходящего света обычно контролируется в пределах 1 угловой минуты.

4. Порог повреждения 

Судя по сильным характеристикам поглощения коротких волн материалов LCP, чем больше рабочая длина волны плоской линзы, тем выше будет ее порог повреждения. Эталонное значение порога повреждения плоской линзы LBTEK составляет:

• 2 Дж/см^2 при 532 нм, 10 нс, 10 Гц;
• 10 Дж/см^2 при 1064 нм, 10 нс, 10 Гц.

Плоские линзы LBTEK — возможности индивидуальной настройки

*Примечание: Минимальный период края относится к периоду изменения фазы на краю прозрачной апертуры плоской линзы, который вместе с рабочей длиной волны определяет максимальный угол расхождения и кратчайшее фокусное расстояние плоской линзы на рабочей длине волны.

Если нужные вам параметры не включены в приведенную выше таблицу, обратитесь за подробностями в техническую поддержку LBTEK!