方形孔径平面微透镜阵列的莫尔显示理论和实验研究

发布时间：2017-05-18 11:22

  本文关键词：方形孔径平面微透镜阵列的莫尔显示理论和实验研究，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：变折射率平面微透镜阵列由于具有单元透镜直径小、数值孔径大、成像分辨率高、对光信息有很好的聚焦、准直、变换、多重成像和综合成像能力,使得微透镜阵列器件在光通信、光会聚、整形、互连、成像等方面得到了广泛应用。目前应用的大多都是球形或半球形的透镜元,其组成的透镜阵列之间存在间隙大,部分光信息泄露等缺点,而新提出的密集型排列的方形和六角形孔径平面微透镜阵列可以增大受光面积、减少透镜元之间的间隙,提高填充系数,从而大大提高光信息的传输性能。在对方形和六角孔径平面微透镜阵列的研究过程中,我们首次发现了平面微透镜阵列对微图形有动态莫尔显示效应。本文着重研究方形孔径平面微透镜阵列对相应微图形阵列的莫尔显示效应。在理论上,以一维光栅莫尔条纹的理论为基础,建立莫尔条纹的二维模型,模拟了二维莫尔条纹的形成过程,得到了二维莫尔条纹的节距和放大倍率的变化规律；在实验上,选取结构参数合适的方形孔径平面微透镜阵列和微图形阵列,从实验上估算放大倍率,一方面验证了理论模型的合理性,另一方面分析了方形孔径微透镜阵列和微图形阵列的相对位置以及观察点的移动对莫尔显示效应的影响。试图提出一套简化的理论分析得到最佳的莫尔显示效果。研究结果表明,方形孔径平面微透镜阵列对相应微图形阵列有放大、动态的莫尔显示效应；当平面微透镜阵列和微图形阵列之间的夹角很小,二者之间的间距和平面微透镜阵列的焦距相当时,平面微透镜阵列的莫尔显示效果最清晰；莫尔显示的图案移动方向与人眼在微透镜阵列平面的投影的移动方向始终垂直。总之,本文对方形孔径平面微透镜阵列的莫尔显示机理的研究,丰富了微透镜阵列的内容,为微透镜阵列的进一步研究提供理论依据,促进微透镜阵列和莫尔条纹技术之间的联系。
【关键词】：平面微透镜阵列 方形孔径 莫尔显示 节距 放大倍率
【学位授予单位】：西南大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TH74
【目录】：

• 摘要6-7
• Abstract7-9
• 第一章 绪论9-19
• 1.1 引言9
• 1.2 微透镜阵列9-10
• 1.3 变折射率平面微透镜阵列10-11
• 1.4 异形孔径平面微透镜阵列11
• 1.5 平面微透镜阵列的应用前景11-14
• 1.6 本文的研究意义及主要内容14-16
• 参考文献16-19
• 第二章 一维光栅莫尔条纹19-31
• 2.1 引言19
• 2.2 光栅莫尔条纹的特点19-20
• 2.3 光栅莫尔条纹的理论解释20-26
• 2.3.1 阴影莫尔理论21-24
• 2.3.2 干涉衍射原理24-25
• 2.3.3 傅里叶变换原理25-26
• 2.4 光栅莫尔条纹应用26-27
• 2.5 本章小结27-29
• 参考文献29-31
• 第三章 方形孔径平面微透镜阵列的二维莫尔显示的理论和实验研究31-45
• 3.1 引言31-32
• 3.2 方形孔径平面微透镜阵列的莫尔显示的初步理论研究32-33
• 3.3 方形孔径平面微透镜阵列的实验分析33-34
• 3.4 方形孔径平面微透镜阵列的二维莫尔显示的理论分析34-39
• 3.4.1 莫尔显示模拟与分析34-36
• 3.4.2 二维莫尔条纹的节距36-37
• 3.4.3 二维莫尔条纹的放大倍率37-38
• 3.4.4 结果讨论38-39
• 3.5 方形孔径平面微透镜阵列的与相应微图形之间的相对位置对莫尔显示的影响39-40
• 3.6 观察点与微透镜阵列平面间的夹角变化对莫尔显示的影响40-41
• 3.7 本章小结41-43
• 参考文献43-45
• 第四章 总结45-47
• 4.1 本文主要内容45
• 4.2 本文不足之处45-46
• 4.3 今后的工作方向46-47
• 致谢47-48
• 攻读硕士期间工作情况48

【参考文献】

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本文编号：375954