用于LCOS显示系统的偏振分光器件仿真
COMSOL光学仿真专题
透镜的受热变形
空气/真空
TE10 波导
(未显示) 4µm 宽 “准直” 透镜 PML无反射 截止域
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ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
局部温度
折射率
透镜变形
10 µ-sec 1 ms 100 ms 1 sec
负折射现象
负折射材料
介电常数e和磁导率m均为负数
隐形斗篷
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负折射率铁磁流体
Y. Gao, J. P. Huang, Y. M. Liu, L. Gao, K. W. Yu, and X. Zhang, PRL 104, 034501 (2010)
COMSOL Multiphysics
光学系统与微纳光学专题
中仿科技 鲍伟（Feit Bao） 2013年1月
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光学理论研究方法 • 几何光学：
– 波长 << 特征尺寸 – 光线追迹
• 波动光学：
– 波长与特征尺寸可比拟 – 有限时域差分方法 – 时域有限元方法
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总结
• COMSOL RF模块可满足纳米光子学研究中的 以下需求：
– 波导模式分析 – 稳态传输特性分析 – 瞬态传输特性分析
• COMSOL支持进一步的研究需求
– 支持用户自定义PDEs，处理量子光学问题（薛定谔 方程的求解） – 多物理场耦合，光与物质的相互作用（原子冷却、 粒子囚禁与操控等）
【国家自然科学基金】_偏振分光棱镜_基金支持热词逐年推荐_【万方软件创新助手】_20140801
推荐指数 2 2 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
2013年 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13
科研热词 高分辨率 非制冷红外成像 测量精度 测量 干涉测试 安置误差 四分之一波片 光学读出 光学精密测量 偏振测量 偏振光 中频段测试 wollaston棱镜
推荐指数 2 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
2010年 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34
科研热词 推荐指数 飞秒激光热反射系统 1 静态偏振风成像干涉仪 1 遥感 1 透过率 1 表面等离子体共振(spr) 1 电子弛豫时间 1 电光调制 1 电光晶体开关阵列 1 电光分束单元 1 热波 1 激光器 1 棱镜传感器 1 格兰-泰勒棱镜 1 曲率半径 1 数字光束扫描器 1 扫描阵列 1 大频差双频全固态激光器 1 多光束干涉 1 图像 1 四面角锥棱镜 1 双曲两步模型 1 双折射滤光片 1 半波片 1 分光 1 全stokes矢量 1 光通信 1 偏转棱镜阵列 1 偏振干涉成像光谱仪 1 偏振分光棱镜(pbs) 1 偏振分光棱镜 1 偏振 1 偏向角 1 传感器 1 nd:yag晶体 1
2011年 序号 1 2 3 4 5
2011年 科研热词 非线性误差 被动补偿 纳米测量 激光干涉 测量 推荐指数 1 1 1 1 1
2012年 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14
科研热词 光学设计 偏振分光棱镜 立体投影显示 硅基液晶(lcos)芯片 眼底相机 琼斯矩阵 环形光源 激光干涉仪 消杂光设计 测量 对比度 在线补偿 光效率 偏振误差
电子投影机测量方法(1)
目 次 前言 (II)引言 (III)1 范围 ............................................................................... 1 2 规范性引用文件 (1)4.4 视频测试信号（测试图） (4)4.5 测量前的调整 (5)4.6 正常工作状态 (5)5 常温性能测量方法 (5)5.1 白色坐标 (5)5.2 光输出 (6)5.3 照度均匀性 (6)5.4 对比度 (6)5.5 通断比 (7)5.6 分辨力 (7)5.7 清晰度 (7)5.8 输入格式兼容性 (7)5.9 调焦距离与成像大小 ............................................................... 8 5.10 色度误差 (8)5.11 基色不均匀性 (8)5.12 白色不均匀性 (9)5.13 色域覆盖率 ...................................................................... 9 5.14 工作噪声 ....................................................................... 10 5.15 重合误差 .. (10)5.16 象素缺陷点 (10)5.17 梯形校正能力 (10)5.18 整机消耗功率 ................................................................... 11 5.19 待机消耗功率 . (11)5.20 电网电源适应性 (11)5.21 遥控距离 (11)5.22 受控角 (11)5.23 整机质量 (12)附录A （资料性附录） 复合测试图示例 (13)附录B （资料性附录） 1976均匀色空间与1931色空间的换算公式 (16)附录C （资料性附录） 数字电视接收设备功能和性能测试方法标准工作组 (18)参考文献 ............................................................................. 19 ICS 33.160.25M 74 备案号： 电子投影机测量方法Methods of measurement for electronic projectors （IEC 61947-1:2002，Electronic projection--Measurement and documentation of key performance criteria-Part 1:Fixed resolutionprojectors ，NEQ ） 中华人民共和国信息产业部 发布SJ前言本标准非等效采用IEC 61947-1：2002《电子投影—关键性能判定的测量和表述—第1部分：固定分辨力投影机》（2002 年英文版）。
光电技术及应用作业指导书
光电技术及应用作业指导书第一章光电技术基础理论 (2)1.1 光的基本性质 (2)1.2 光电效应 (2)1.3 光电检测技术 (3)第二章光电器件原理与应用 (3)2.1 光电二极管 (3)2.2 光电三极管 (4)2.3 光电探测器 (4)第三章激光技术及其应用 (4)3.1 激光原理 (4)3.2 激光器类型 (5)3.3 激光应用领域 (5)第四章光纤通信技术 (5)4.1 光纤的基本特性 (5)4.2 光纤通信系统 (6)4.3 光纤通信设备 (6)第五章光电显示技术 (7)5.1 液晶显示技术 (7)5.2 发光二极管显示技术 (7)5.3 激光投影技术 (7)第六章光电检测与测量技术 (8)6.1 光电检测原理 (8)6.2 光电测量仪器 (8)6.3 光电测量应用 (9)第七章光电传感器及应用 (9)7.1 光电传感器原理 (9)7.2 光电传感器类型 (9)7.3 光电传感器应用 (10)第八章光电信息处理技术 (10)8.1 光电信息处理原理 (10)8.2 光电信息处理技术 (11)8.3 光电信息处理应用 (11)第九章光电技术在生物医学领域的应用 (11)9.1 光电成像技术 (11)9.2 光电治疗技术 (12)9.3 光电检测技术 (12)第十章光电技术在工业领域的应用 (13)10.1 光电检测与控制 (13)10.1.1 概述 (13)10.1.2 应用原理 (13)10.1.3 应用方法 (13)10.1.4 应用实践 (14)10.2 光电加工技术 (14)10.2.1 概述 (14)10.2.2 应用原理 (14)10.2.3 应用方法 (14)10.2.4 应用实践 (14)10.3 光电自动化设备 (15)10.3.1 概述 (15)10.3.2 应用原理 (15)10.3.3 应用方法 (15)10.3.4 应用实践 (15)第一章光电技术基础理论1.1 光的基本性质光电技术的研究与应用，离不开对光的基本性质的理解。
液晶空间光调制器的波像差校正设计与实现
液晶空间光调制器的波像差校正设计与实现徐宁;付跃刚;浦东;温春超【摘要】In view of the aberration of optical systems,a wave aberration correction method based on liquid crystal spatial light modulator is proposed.As to infinity imaging (parallel light),digital wave-front phase-shifting interferometer is used for accurately measuring the wave-front of an optical system,thus to obtain the wave-front data matrix.As to finite focus distance,Zemax simulation is used to obtain the wave-front data matrix.With Matlab,the aberration fitting program is compiled and the conjugate wave-front data matrix is changed to a corresponding 8-bit conjugate gray-scale image in BMP format.According to the phase modulation principle of liquid crystal spatial light modulator,the conjugate gray-scale image and wave-front distortion correcting image of the modulator are loaded on the silicon based LCD panel.The imaging resolution reaches 1348 LW/PH,is higher than that of 337.8 LW/PH without loading the gray-scale.The test shows that,the imaging quality of photographic systems can be notably enhanced by loading conjugate gray-scale images of wave-front data.%针对光学系统存在的像差,提出一种基于液晶空间光调制器的波像差校正方法.对于平行光入射情况,采用数字波面移相干涉仪对光学系统的波前进行精确测量,得到畸变波前的矩阵数据;对于有限远物距的成像,采用Zemax软件模拟得到波前的矩阵数据,利用Matlab编写像差拟合程序将共轭波前的矩阵数据绘制成相应的8位BMP格式的灰度图.根据液晶空间光调制器的位相调制原理,将共轭灰度图和调制器自身的波前畸变校正图同时加载于硅基液晶面上,成像分辨率达到1348 LW/PH,高于不加载灰度图的337.8 LW/PH.实验结果表明:通过加载波前数据的共轭灰度图,可有效提高光学系统的成像质量.【期刊名称】《电光与控制》【年(卷),期】2018(025)001【总页数】4页(P79-82)【关键词】波像差校正;液晶空间光调制器;波前测量;分辨率【作者】徐宁;付跃刚;浦东;温春超【作者单位】长春理工大学光电工程学院,长春130022;长春理工大学光电工程学院,长春130022;长春理工大学光电工程学院,长春130022;长春理工大学光电工程学院,长春130022【正文语种】中文【中图分类】TN2560 引言在完成光学系统的设计、加工和装调后，仍然可能存在偏心、倾斜、各光学元件间的间隔误差等失调，胶的固化也会产生镜片上的应力，这些最终都会影响光学系统的成像质量，即存在波像差。
【国家自然科学基金】_光电成像系统_基金支持热词逐年推荐_【万方软件创新助手】_20140731
自适应光学 自由视点电视 统计量分布 组织光学特性 线阵ccd 线阵 线性度 红外目标识别 红外电耦合器件 红外焦平面阵列 红外焦平面 红外成像 系统标定 空间频率 空间天气 离面运动 离焦像面 硬件描述语言 矢量运算 相干光学 畸变 电注入测试 生物光学 甘油 理想自准直系统 物理光学 牙齿模型 照明系统 焦深 点扩散函数 激光自准直 激光技术 滤波 湍流退化图像 测量 泰伯效应 波长标定 正焦像面 正交光栅 模拟 模式识别 检出效能 标准灯 条纹处理 最小二乘法 景深延拓 显微照相 显微干涉 显微 时序控制 早期检出 无损检测 数学模型 数字下变频
窄带滤光片 空间光调制器 短波红外光谱采集 眼科光学 相关度评估 相位高度映射 相位调制 相位差 相似异物 电子倍增电荷耦散函数 灵敏度 激光光学 激光三维成像 波长优选 沙尘暴 氮化镓 棱镜色散 条纹分析 有限元分析 最小可分辨对比度(mrc)信道宽度 最优化 映射关系 数据采集 数字微镜阵列 改进傅里叶变换轮廓术 推帚成像 探测灵敏度 投影显示 扫描成像 扫描光声层析术 成像系统 成像光谱仪 微束斑x射线源 建模 干涉条纹可见度 干扰效果评估 带宽 嵌入式处理器 局部梯度 对比度评估 太赫兹通讯 太赫兹时域光谱技术 太赫兹成像 大视场 大景深成像系统 复对数gabor小波 声光偏转器 图像降噪
科研热词 波前编码 成像光谱仪 超声成像 编码激励 现场可编程门阵列 数字图像处理 手背静脉 成像系统 微结构 图像处理 光学设计 信噪比 高阶像差 高度相位映射 高光谱遥感 驱动电路 颜色校正 非负支持域约束递归逆滤波 非相干成像 非均匀校正算法 非均匀性 非制冷 降晰函数辨识 阶梯光栅光谱仪 阴极射线管显示器 阈值 量化评价 釉质脱矿 采样 遥感成像 遗传算法 远紫外 远心 返波管 近红外光谱技术 运动补偿 边界条件 距离-多普勒算法 超声探头 谱线波长 调制度测量轮廓术 调制传递函数 计算机层析成像 计算机仿真 解算 视觉质量 规整化 表面弯曲度 表皮厚度 衍射光学 衍射 螺旋锥束ct
中国科学院长春光学精密机械与物理研究所液晶光学团队——聚焦液晶材料、器件、系统的全链条应用
中国科学院长春光学精密机械与物理研究所液晶光学团队聚焦液晶材料㊁器件㊁系统的全链条应用㊀㊀中国科学院长春光学精密机械与物理研究所液晶光学研究团队由长春光机所液晶学科带头人宣丽研究员于２０００年创立,是应用光学国家重点实验室重要研究团队之一.该团队由应用光学国家重点实验室副主任㊁吉林省中青年科技创新领军人才穆全全研究员领衔,现有研究人员１３人,其中博导５人,硕导２人,中科院青年创新促进会会员３人㊁长春光机所人才２人.团队一直致力于液晶材料㊁液晶物理㊁光调控器件及其应用的研究,涵盖从基础到工程领域的全链条,在高速及高折射率液晶材料㊁特种液晶光调控器件㊁自适应光学技术㊁光学相控阵技术等方面取得了一系列重要研究成果,目前在自适应光学方向已完成N S F C重点项目１项,面上项目４项;在液晶材料方向完成面上项目２项;在液晶器件方向完成面上项目３项;在液晶相控阵及应用方向完成预研项目３项(主持).团队已在O p t i c sE x p r e s s, O p t i c sL e t t e r s,L i q u i dC r y s t a l s等期刊发表S C I论文百余篇,申请发明专利数１０项;相关研究成果于２０１３年获得吉林省技术发明一等奖㊁２０１７年获中国物理学会胡刚复物理奖,培养毕业博士６０余人,硕士１０余人,博士后４人,其中博士论文获全国百篇优博论文提名奖１人次㊁中科院院长特别奖２人次㊁中科院百篇优秀博士学位论文奖２人次㊁国家奖学金和各类冠名奖学金１０余人次.目前,团队正在承担的国家级㊁省部级及华为公司成果转化项目１０余项.高分辨率的成像观测始终是天文学及其他领域追求的目标.对于空间探测目标穿越大气层的成像而言,对大气畸变波前进行实时补偿校正的波前校正技术就显得尤为重要,这也就是自适应光学研究.液晶空间光调制器可对观测光进行电控相位调节,而且具有高精度㊁低功耗㊁高空间分辨率的特点,在自适应光学领域具有重要的应用价值.本研究组针对液晶空间光调制器响应速度慢的问题,从液晶材料设计与合成㊁液晶器件结构设计与工艺优化等方面逐一突破,将７００~９５０n m工作波段的液晶器件响应时间缩短到０．７５m s.针对液晶器件偏振依赖及色散等光能量损失问题,提出基于开环控制策略的自适应光学系统设计方法,从光学系统设计㊁控制矩阵测量㊁自动控制策略优化等核心问题入手,使系统校正速度相对传统串行控制提高约２０％,提高了系统的校正能力和稳定性.如今,已经实现了液晶自适应光学成像技术在可见光波段的实用化和工程化.该项技术还可以进一步拓展应用到包括光通信㊁生物医学成像及激光光束整形等研究领域.光学相控阵是一种新型的非机械式光束扫描技术,其概念来源于传统的微波相控阵.由于光学相控阵是以工作在光波段的激光作为信息载体,因而不受传统无线电波的干扰,而且激光的波束窄,不易被侦察,具备良好的保密性.另外,相比于大体积的电学相控阵,光学相控阵尺寸小㊁质量轻㊁灵活性好㊁功耗低.针对其中的核心元件 液晶偏振光栅,本研究组突破了液晶偏振光栅设计与制备技术,发明了多种新型结构的液晶偏振光栅器件.系统研究了光栅组件的动态光调控行为与光传输模式,建立了大口径㊁小周期液晶偏振光栅曝光装置,可实现衍射效率优于９８％㊁口径５０mm的液晶偏振光栅组件的研制.得益于液晶材料与器件优良的空间可编程及可重构特性,近年来,为满足在光通信领域㊁高能激光领域㊁光量子操控㊁磁环境及航空航天等领域的应用需求,团队开展了液晶空间光调控器件㊁无磁液晶调制器㊁液晶超表面元件㊁可调谐液晶波导器件等方面的研究工作.围绕光通信㊁光加工㊁光量子操控等前沿领域应用对器件能量效率㊁均匀性及相位调制深度的高精度要求,提升技术与工艺水平,实现了能量利用效率优于９３％㊁均匀度最佳优于１％的L C O S器件的研制.依托上述成果,先后与北京大学㊁复旦大学㊁中山大学㊁中科院生物物理所单位开展了合作研究,并取得了一系列成果.。
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1.绪论 ...................................................................................................................................................................... 1 1.1课题研究背景 ............................................................................................................................................... 1 1.2 LCOS激光显示现状与发展 ........................................................................................................................ 1 1.3本设计的主要内容 ....................................................................................................................................... 2
2 投影显示系统的分类和工作原理 ..................................................................................................................... 3 2.1投影显示系统的分类 ................................................................................................................................... 3 2.2投影显示的实现方式 ................................................................................................................................... 3 2.2.1 CRT投影技术 ........................................................................................................................................... 3 2.2.2 LCD投影技术 ........................................................................................................................................... 4 2.2.3 DLP数字投影技术 ................................................................................................................................. 4
3 LCOS投影显示技术 .......................................................................................................................................... 6 3.1 LCOS投影显示技术的发展历史 ................................................................................................................ 7 3.2 LCOS投影显示技术的成像原理 ................................................................................................................ 8 3.3 LCOS投影技术的优势 ................................................................................................................................ 9 3.4 LCOS面临的问题 ........................................................................................................................................ 9
4偏振转换系统 .................................................................................................................................................... 11 4.1光的偏振特性 ............................................................................................................................................. 11 4.2偏振分光器 ................................................................................................................................................. 11 4.3 PBS的加工要求 ......................................................................................................................................... 12 4.4 PBS应用 ..................................................................................................................................................... 13 4.5偏振光转换器 ............................................................................................................................................. 14
5软件仿真 ............................................................................................................................................................ 16 5.1 ZEMAX软件 .............................................................................................................................................. 16 5.2 系统设计 .................................................................................................................................................... 17 5.3 仿真结果分析 ............................................................................................................................................ 23如不慎侵犯了你的权益，请联系我们告知！ 6 总结 ................................................................................................................................................................... 26
6.1系统的不足 ................................................................................................................................................. 26 6.2对未来的展望 ............................................................................................................................................. 26
参考文献 ............................................................................................................................................................... 27 致 谢 ................................................................................................................................................................. 28