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virtuallab fusion虚拟仿真辅助的菲涅尔波带法教学与探索

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大学物理 2023年第8期42卷 15-20,26页

作者：何文奇崔跃鹏王智勇李贵君深圳大学物理与光电工程学院广东深圳518060 讯技光电科技(上海)有限公司上海201802

在教学实验中,由于受到衍射物加工精度和相机灵敏度的限制,常常不能明显地观察到与理论相匹配的菲涅耳衍射图样.本文先利用virtuallab fusion虚拟仿真平台计算出不同尺寸圆孔与圆屏在不同位置的菲涅耳衍射图样,再进一步针对特定尺寸圆... 详细信息

在教学实验中,由于受到衍射物加工精度和相机灵敏度的限制,常常不能明显地观察到与理论相匹配的菲涅耳衍射图样.本文先利用virtuallab fusion虚拟仿真平台计算出不同尺寸圆孔与圆屏在不同位置的菲涅耳衍射图样,再进一步针对特定尺寸圆孔与圆屏分别进行了光学实验、仿真计算以及理论预测,并对结果进行了对比分析,这将有助于增强教学效果.

关键词： virtuallab fusion 虚拟仿真物理光学仿真菲涅耳波带法

基于virtuallab fusion的迈克尔逊干涉仪仿真教学与拓展

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大学物理实验 2022年第1期35卷 83-88页

作者：张磊张鸿鑫叶力文吕思雨安徽大学物理与光电工程学院安徽合肥230601

众多教学者使用各种仿真实验方式对迈克尔逊干涉仪进行了教学辅助,如ZEMAX和Matlab软件。Matlab软件并非专门的光学仿真软件,缺乏直观性,ZEMAX主要仿真手段是几何光线的追迹,忽略了衍射和矢量等波动光学效应。本文采用了专门的物理光学... 详细信息

众多教学者使用各种仿真实验方式对迈克尔逊干涉仪进行了教学辅助,如ZEMAX和Matlab软件。Matlab软件并非专门的光学仿真软件,缺乏直观性,ZEMAX主要仿真手段是几何光线的追迹,忽略了衍射和矢量等波动光学效应。本文采用了专门的物理光学仿真软件进行了迈克尔逊干涉仪仿真研究,分析了条纹特性,并进行了涡旋光干涉研究。验证了virtuallab fusion对于物理光学教学辅助的有效性。

关键词： virtuallab fusion 迈克尔逊干涉仪涡旋光

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基于4f光学系统的周期性结构微小形变检测

仪器仪表学报 2023年第3期44卷 16-24页

作者：张帆樊文强朱疆祝连庆北京信息科技大学光电测试技术及仪器教育部重点实验室北京100192

为了快速、直观地检测出周期性结构的微小偏移,提出了基于4f光学系统的周期性结构微小偏移检测方法。首先使用virtuallab fusion光学仿真软件进行理论研究,建立预设偏移的周期性微结构模型,构造了光学传递函数,利用4f空间滤波方法,获得... 详细信息

为了快速、直观地检测出周期性结构的微小偏移,提出了基于4f光学系统的周期性结构微小偏移检测方法。首先使用virtuallab fusion光学仿真软件进行理论研究,建立预设偏移的周期性微结构模型,构造了光学传递函数,利用4f空间滤波方法,获得与周期性微结构对应的像面幅值图。经分析得出在透明基底的周期性结构中,不论尺寸大小,若偏移量在相邻特征尺寸间距的80%范围内,经拟合后幅值变化与微结构偏移量呈线性关系,且幅值变化位置与微结构偏移位置一致。依据仿真的光学系统参数搭建了实验系统,实验结果与仿真一致,并且该套系统可以实现3.4 mm×2.6 mm的测量视场,分辨率能达5μm,能够实时快速地对周期性结构材料进行位移或缺陷检测。

关键词：位移检测 4f光学系统光强分布 virtuallab fusion

基于热回流法与热压印法的微透镜阵列制作研究

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基于热回流法与热压印法的微透镜阵列制作研究

作者：王旭哈尔滨工业大学

学位级别：硕士

随着现代光学系统越来越向小型化、轻量化、集成化发展,组成光学系统的元件也不断随之微型化、阵列化。微透镜阵列作为微光学系统中的一类重要的元器件,在传感、成像、光源等领域有着不可或缺的重要地位。对于现阶段来说,微透镜的制作... 详细信息

随着现代光学系统越来越向小型化、轻量化、集成化发展,组成光学系统的元件也不断随之微型化、阵列化。微透镜阵列作为微光学系统中的一类重要的元器件,在传感、成像、光源等领域有着不可或缺的重要地位。对于现阶段来说,微透镜的制作工艺仍然落后于理论设计。因此,针对一种制作方法开发出一套完整的工艺流程很有必要。本文选择光刻胶热回流的办法,选用AZ4620光刻胶作为主要材料,通过紫外光刻在硅基片表面制得圆柱阵列后,分别从光刻胶柱体积、热回流时间、热回流温度三个角度探究影响微透镜阵列面型的因素,发现在140℃长时间充分热回流后,所形成的微透镜的底部面积基本不变,而体积大约收缩至原来的67%。为一定高度与直径光刻胶热回流成为一定面型的微透镜提供直接依据。此外,对于同一体积的光刻胶柱经过同一温度不同时间的回流、经过不同温度同一时间的回流,这两种实验条件对微透镜的面型会产生微小的影响,本课题分别做了对比研究。为了找到一种快速、低成本、精确的微透镜复制方法,本课题尝试热压印的镍模板制作实验。直接在光刻胶微透镜表面镀一层导电层后使用电镀增厚,最终得到可使用于卷对卷压印的镍模板。在电镀过程中使用氨基磺酸镍作为电镀主盐,同时结合适当的添加剂成分、电流密度、电镀温度等条件有利于得到低应力的镀层,从而保证模板表面微结构的完整复制。为了验证微透镜的实用性,我们将得到的微透镜面型参数输入到virtuallab fusion仿真软件中构建激光匀化实验模型。在所设计的匀化光学系统中,成功地将束腰直径为200um的高斯光束在匀化为直径约为900um的均匀光斑。

关键词：微透镜阵列热回流热压印镍模板 virtuallab fusion