Сравнение распределения энергии между падающим светом и матрицей пятен в фокальной плоскости

(Левостороннее падение света с круговой поляризацией)

Матрица плоских микролинз LBTEK — пример применения

1. Формирование луча:

Профиль микролинзового блока в MLA определяет форму его выходящего луча, а краевой фазовый период микролинзового блока в MLA определяет угол расхождения его выходящего луча.

2. Равномерность лазерного луча:

После того как источник лазерного света расширен и коллимирован, он падает параллельно. Параллельно падающий лазерный луч попадает на первый MLA и фокусируется каждым субблоком, чтобы повторно сформировать фокус расположения массива. Падающий световой луч можно приближенно рассматривать как решетку кластеров лучей, соответствующую решетке линз. Несколько перефокусированных небольших лучей накладываются друг на друга. В зависимости от симметрии расположения решетки, то есть симметрии исходящих малых лучей, неоднородности малых лучей компенсируют друг друга, в конечном итоге образуя однородное целевое пятно на приемный экран.

3. Оптоволоконная муфта:

После того как источник света попадает на блок MLA , левосторонние компоненты с круговой поляризацией сходятся и фокусируются в одной точке. Весь луч падает на МДА и образует решетку в фокальной плоскости. Положение фокальной плоскости — это положение установки массива оптических волокон, из которого каждая световая точка падает на соответствующее оптическое волокно и передается внутри оптического волокна.

 4. Обнаружение волнового фронта:

После того, как измеряемый волновой фронт проходит через MLA , весь луч разделяется на несколько частичных лучей, каждый из которых несет соответствующую информацию о наклоне. Обнаружив эту информацию, можно измерить интенсивность света, фазу, аберрацию, PST , MTF и другие параметры в реальном времени. время.

5. Камера светового поля:

После того, как свет проходит через основную линзу, он попадает на MLA и снова отображается. Хотя пиксели , расположенные за MLA, по-прежнему записывают только информацию об интенсивности света, они также записывают информацию о направлении света из-за своего положения относительно определенной микролинзы. Таким образом, с помощью массива микролинз и фотоэлектрического датчика регистрируется весь свет, проходящий через основную линзу. При постобработке вам нужно только проследить лучи, чтобы завершить перефокусировку. Камера светового поля эквивалентна прямой записи четырехмерного светового поля.Изображения с разной фокусной глубиной представляют собой просто двумерные интегралы при разных обстоятельствах.

LBTEK Матрица плоских микролинз – Техническое описание

1. Определение

Массив микролинз из жидкокристаллического полимера LBTEK ( MLA ) представляет собой плоский оптический элемент, основанный на дифракционном оптическом принципе жидкокристаллического полимера для достижения однородности лазерного луча и его формы. Он состоит из полимерной пленки и одного окна N-BK7 . Полимер фильм Распределение фазы массива на MLA реализует функцию MLA . Форма выходящего луча связана с различными параметрами блока микролинз.Регулируя фазовый период и профиль блока микролинз, можно гибко контролировать угол расхождения и форму пятна выходящего луча для достижения однородности лазерного луча и однородности различные формы и размеры. Требования к форме балки.

1. Профиль микролинзового блока и форма луча.

   Профиль микролинзового блока в MLA определяет форму его выходящего луча.

2. Фазовый период микролинзы и угол расходимости луча.

Краевой фазовый период микролинзового блока в МЛА определяет угол расхождения его выходящего луча.

Упомянутый здесь краевой фазовый период блока микролинзы относится к фазовому периоду на окружности окружности микролинзового блока.

3. Поляризационные характеристики МЛА.

Для идеального MLA:

l  Когда падающий свет представляет собой неполяризованный свет или линейно поляризованный свет, однородный световой луч состоит из выходящего света ± 1-го порядка, а выходящий свет ± 1 -го порядка представляет собой, соответственно, расходящийся свет с левой круговой поляризацией и сходящийся свет с правой круговой поляризацией. свет;

l  Когда падающий свет представляет собой правосторонний свет с круговой поляризацией, однородный световой луч состоит из выходящего света уровня +1 , который представляет собой расходящийся левосторонний свет с круговой поляризацией;

l  Когда падающий свет представляет собой левосторонний свет с круговой поляризацией, однородный световой луч состоит из выходящего света -1 -го порядка, который представляет собой сходящийся правосторонний свет с круговой поляризацией;

lКогда  падающий свет представляет собой эллиптически поляризованный свет, его однородный луч состоит из выходящего света ± 1 -го порядка, а соотношение интенсивностей выходящего света ± 1 -го порядка связано с эллипсометрией падающего света.

Поляризационные характеристики MLA могут помочь реализовать сценарии формирования луча, которые предъявляют особые требования к состояниям поляризации. При использовании фактического MLA дифрагированный свет будет отличаться от ± 1 порядка, но сумма энергии других порядков дифрагированного света составляет менее 2% .

2. Характеристики

1. Эффективность дифракции >98%
2. Рабочая длина волны может быть спроектирована
3. Угол расхождения исходящего луча может быть спроектирован
4. Форму профиля выходной балки можно спроектировать самостоятельно.

3. Описание

1. Зависимость угла расхождения выходящего пучка от краевого фазового периода микролинзового блока.

В идеале при нормальном падении соотношение между углом расходимости исходящего луча MLA θ (полуугол), краевым фазовым периодом микролинзового блока (фазовым периодом на окружности описанной окружности) p ₀ и рабочей длиной волны λ составляет:

Когда направление падения луча наклонное, угол расхождения выходного луча MLA будет меняться с изменением наклонного угла падения.

2. Метод измерения угла расхождения выходного луча.

Как показано на рисунке, расстояние от МЛА до сечения луча равно L , диаметр описанной окружности светового пятна, перехваченного на сечении луча, равен D , а угол расхождения выходящего луча равен θ. Согласно треугольным отношениям:

Можно получить угол расхождения выходящего луча.

3.
Связь угла расхождения выходного луча с фокусным расстоянием и числом F микролинзового блока

По рисунку проанализируйте сходящийся свет на краю блока микролинз, основываясь на тригонометрическом соотношении:

Среди них θ — угол расхождения исходящего луча, d — диаметр описанной окружности микролинзового блока, f — фокусное расстояние микролинзового блока и F ^# — номер F микролинзового блока .