发散光输入的PS光互连研究

用２×２ 全息透镜阵列实现输入为发散光的ＰＳ光互连;文中分析了实现原理,提出了直接成像和添加成像透镜的两种ＰＳ光互连实现方案,并给出了各方案的物像距和成像放大率公式。实验的互连效果令人满意,理论值和观测值吻合。     

全息透镜阵列实焦点成像实现PS光互连

利用２＊２全息透镜阵列的实焦点成像方式实现２Ｎ＊２Ｎ输入的ＰＳ光互连,分析指出,由于实点点成像对输入 的交错,必须在秀镜阵列后添加一个成像透镜才能获得ＰＳ互连变换;     

用柱透镜制备二维自由空间交叉光互连全息器件

用红敏光致聚合物作为全息干版、波长为 6 30 nm He- Ne光源曝光、焦距为 4cm的 2个柱透镜及按不同互连功能分区域曝光的方法制备了二维 n×n信道自由空间交叉全息光互连器件。这种方法比逐个互连点曝光的方法曝光次数要少得多 ,当互连点增多时更显其优越性 ,因为它的曝光次数与交叉光互连信道的多少无关。     

几种全息透镜阵列PS互连方式的成像分析

2× 2全息透镜阵列可以采用平行光输入的虚焦点、实焦点方法和发散光输入等方式获得输入的PS变换 ,本文主要对以上三种方式的成像进行了比较和分析。分析表明 ,由于平行光输入时元素边缘存在衍射 ,引起成像边缘的模糊 ;证明了虚焦点成像系统不能消除成像的模糊 ,而当输入的黑白透明胶片处于uH=( 1-1/2N)fH 时 ,实焦点成像系统可消除成像边缘的模糊。分析具有普遍的意义 ,实验证明了分析的正确     

二元位相型菲涅尔透镜列阵器件的研制及其应用实验

详细介绍了二元位相型菲涅尔透镜列阵器件（ＢＰＦＬＡＳ）的设计原理、制作过程和测试方法，研制了２４×２４元８阶ＢＰＦＬＡｓ，对０．８４μｍ波长的焦距为４６．５ｍｍ，单元尺寸为１．５×１．５ｍｍ２，衍射效率达７７．３％．有关应用实验表明，该器件具有平行光分束、多路成像及傅里叶交换功能，在列阵发光器件的光学准直，光学相关器等方面有广泛的应用前景．     

用四焦点全息透镜实现的PS和FPS互连网络

提出了一种用四焦点全息透镜实现的二维ＰＳ（ＰｅｒｆｅｃｔＳｈｕｆｆｌｅ）和ＦＰＳ（ＦｏｌｄｅｄＰＳ）的方法，并给出了四焦点全息透镜的设计方法及应用于二维ＰＳ和ＦＰＳ互连网络中的实验结果。     

菲涅耳全息投影中零级光的消除

采用菲涅耳相位全息图进行全息投影显示时,再 现像的视觉效果受到空间光调制器(SLM)像素结构引起 零级光的影响。为消除零级光的影响,本文基于原有的菲涅耳全息投影系统,在SLM后面引 入成像透镜, 并在透镜的后焦面设置高通滤波器以滤除零级光。为抵消成像透镜引起 的相位变化,通过引入发散球面, 实现调节全息再现像成像位置的目的。实验结果表明,在 不改变菲涅耳相位全息图重构距离的情况下,可以有效消除零级光对全息再现像的影响。     

面阵IRCCD摄像芯片用折射微透镜阵列的离子束刻蚀制作

采用氩离子束刻蚀制作与一种１２８×１２８元ＰｔＳｉＩＲＣＣＤ摄像芯片匹配的单片硅折射微透镜阵列．所制成的微小光学阵列元件的填充系数高于９５％,每单元硅折射微透镜为矩底拱面形,其近轴光（３～５μｍ光谱波段）的焦距约为８０μｍ,给出了硅折射微透镜阵列的表面探针和扫描电子显微镜测试结果     

CMOS／SEED光电子集成Crossbar互连网络的实现及控制

本文报道了光电子集成 Crossbar互连网络的光学实现及电控制方法。采用带光窗口的 CMOS/SEED灵巧像元列阵作为逻辑控制交换开关节点 ,输出光强的高低态对比度约为 1.4。由波长为 85 0 nm的半导体激光器发出的光束经过位相计算全息光栅分束器分束 ,形成 8× 2的光束阵列 ,为 CMOS/SEED光调制器窗口列阵提供泵浦光源 ,采用精密加工的高精度二维光纤阵列作为信号输入、输出接口器件。采用计算机并口产生电控制信号实现网络的交叉连接功能 ,编制了相应的控制软件。实验上完成了 16× 16 Crossbar光互连网络的交换功能     

单片集成透镜高速1×4InGaAs/InPpin探测器阵列研究

设计并制作了带有集成透镜的1×4 InGaAs/InP pin探测器阵列.对器件纵向和横向结构参数及集成InP透镜几何参数进行了模拟设计与优化.器件带宽达1.0GHz,对宽带波分复用、光互连以及光计算网络有重要应用价值.     

激光粒度仪光学系统的小型化设计

提出一种激光粒度仪短筒功率谱采集透镜（PSCL）系统设计方案。利用粒度仪原有短焦距傅里叶透镜作为前组透镜，4倍透镜组为后组透镜，实现焦距F500至F4000的切换；系统筒长小于1020mm。设计结果表明，该方案缩短了透镜系统筒长，且像质良好。     

一种多体制兼容的微波成像新技术

虚拟透镜成像技术是一种可以兼顾远、中、近不同距离的成像新技术,但该技术是在被动成像的基础 上发展起来的,适用于被动成像、半主动成像以及常规相控阵成像。在主动全息成像以及合成孔径成像系统中,由 于天线单元依次工作并收发信号,目标回波信号具有不同的传播路径和相位延迟特性,因而不能直接采用虚拟透镜 成像技术。文中对虚拟透镜成像技术进行扩展,针对主动全息成像和合成孔径成像的特点,引入了阵列属性参数, 将其与信号传播路径和相位延迟特性进行关联,建立了一种多体制兼容的成像快速算法统一架构,并对相位加权算 法进行了优化。所提出的新算法适用范围更广泛,且相位加权算法简洁易实现。最后进行了成像验证,实验及仿真 结果证实了新算法的有效性。     

自由空间激光远距离传输的地面模拟研究

根据透镜的傅里叶变换性质,提出了采用光学傅里叶变换加级联光学成像放大并结合有限口径接收的方法来实现自由空间激光光束远距离传输的实验室模拟。由此原理设计了自由空间激光远距离传输模拟装置,该装置主要由大口径、长焦距的傅里叶变换平行光管和三级成像放大镜所组成,最大等效传输距离达2.4×105km,可用于星间激光通信终端综合通信性能的评估,在设定的误码率下测量终端可能的通信距离,或者在设定的作用通信距离下检测通信的误码率。     

用轴棱锥实现可改变的局域空心光束

理论和实验研究了利用轴棱锥-透镜系统产生的局域空心光束，分析了局域空心光束的演变过程，由简单的几何光学结构和近轴光线追迹的方法进行模拟。研究结果表明，局域空心光束的暗中空区域不仅与聚焦透镜的焦距有关，而且与光阑半径以及聚焦透镜到轴棱锥间的距离有关；对于给定的轴棱锥，局域空心光束的横向暗斑尺寸与焦距成正比，并且其纵向暗斑尺寸与聚焦透镜到轴棱锥间的距离以及光阑半径成反比。这些结果表明，改变聚焦透镜的焦距和聚焦透镜到轴棱锥间的距离以及光阑半径，可有效地改变局域空心光束的暗中空区域。     

Optical readout uncooled infrared imaging detector using knife-edge filter operation

An optical readout uncooled infrared (IR) imaging detector of bimaterial cantilever array using knife-edge filter operation (KEFO) is demonstrated. The angle change of each cantilever in a focal plane array (FPA) can be simultaneously detected with a resolution of 10-5 degree. A deformation magnifying substrate-free micro-cantilever unit with multi-fold interval metallized legs is specially designed and modeled. A FPA with 160×160 pixels is fabricated and thermal images with noise equivalent temperature difference (NETD) of 400 mK are obtained by this imaging detector.     

红外双视场光学系统的初始结构求解

介绍了红外双视场光学系统的变焦理论和二次成像理论,利用高斯成像原理物像交换原则求解了各透镜组元的焦距及间隔,详细介绍了双分离镜组初始结构的求解方法.分析了利用PW方法进行求解的基本理论.最后根据上述理论设计了基于中波红外致冷型320×240元凝视焦平面阵列的红外双视场光学系统,并利用光学调制传递函数对其像质进行了评价....     

焦距对计算关联成像质量影响的实验研究

传统光学成像要求像面在成像透镜组的焦平面上,以此获得最大的光通量,因此焦距对成像质量影响较大。研究了焦距对计算关联成像成像质量的影响,搭建计算关联成像系统,利用桶探测器信号的强度涨落分析不同焦距下的关联成像结果,分析了背景光强对强度涨落的影响。结果表明:焦距和背景光强的变化对计算关联成像成像质量影响不大,解决了热光关联成像中两光臂不等形成的散焦造成成像质量下降的问题,并且该成像只用一个无空间分辨能力的探测器就能完成高分辨率成像,降低了对探测器分辨能力的要求,避免了光通量在维度上的分配,提高了信噪比,且无需成像透镜,该成像方式非常适合用于极弱背景下的成像探测。     

Digital Holographic Display System with Large Screen Based on Viewing Window Movement for 3D Video Service

A holographic display system with a 22‐inch LCD panel is developed to provide a wide viewing angle and large holographic 3D image. It is realized by steering a narrow viewing window resulting from a very large pixel pitch compared to the wave length of the laser light. Point light sources and a lens array make it possible to arbitrarily control the position of the viewing window for a moving observer. The holographic display provides both eyes of the observer with a holographic 3D image using two vertically placed LCD panels and a beam splitter to support the holographic stereogram.