[发明专利]提高光学系统分辨本领极限的方法无效

专利信息
申请号: 92105820.9 申请日: 1992-07-17
公开(公告)号: CN1081515A 公开(公告)日: 1994-02-02
发明(设计)人: 郭振华;幸建辉 申请(专利权)人: 华中理工大学
主分类号: G02B27/42 分类号: G02B27/42
代理公司: 华中理工大学专利事务所 代理人: 骆如碧
地址: 430074 湖*** 国省代码: 湖北;42
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摘要:
搜索关键词: 提高 光学系统 分辨 本领 极限 方法
【说明书】:

发明属光学领域。

观察天体时,为增加光强和提高分辩本领,根据平行光成象最小分辩角为θ=1.22λ/D(式中D为望远镜物镜直径,λ为光波波长)的原理,天文望远镜的直径一般都做得很大,用以分辩远方天体星球。一个直径为6米的天文望远镜,其最小分辩角为θ=1.12×10-7弧度。目前世界上最大的天文望远镜直径已达8米之大,若要进一步提高分辩本领,就要将它做得更大,但耗资惊人,技术难度极高,费时很长。

根据上述现有技术存在的缺点,本发明的目的是采用遮挡法提高光学系统分辩本领极限。

如图1所示,本发明光学物镜由两部分构成,一部分为物镜镜头1,另一部分为紧挨着镜头1的遮挡镜头2,该镜头的作用是阻止光线通过,从而形成一个由物镜镜头1和遮挡镜头2之间部分构成的环形通道3,使光线仅能从环形通道通过。由此构成的光学物镜,其最小分辩角为θ=0.585λ/D,其分辩极限可提高一倍以上。例如,一个物镜直径为8米的天文望远镜,采用适当的遮挡镜头后,其分辩效果相当于从8米增加到16米的极限。本发明基于以下原理,根据圆孔费琅和夫衍射公式

I(θ)=I 0 2J 1(Z)Z2(1) ]]>

推导出人们公认和通常使用的光学系统孔径的衍射极限分辩角为

θ=1.22λ/D    (2)

当采用本发明遮挡法时,将圆孔变成同外径圆环时,则衍射规律将遵循下式

I(θ)=4I 011-1 M22 J 1 (Z1) Z1- J 1 (Z2) M2 Z22(3) ]]>

式中:r1物镜半径,r2遮挡镜头半径,IO光斑中心强度,Z1=Kr1sin θ=Kr1θ,K=2π/λ,Z2=Kr2θ,λ光波波长,M=r1/r2,J1-阶贝塞函数。分辩角θ为M值的函数,当M→时(r2→0)式(3)退化为式(1),相当于没有遮挡。当M=r1/r2→1的极限情况下可求得本发明遮挡法的极限最小分辩角为

θ=0.858λ/D    (4)

当1<M<时,θ角在0.858λ/D与1.22λ/D之间变化(如图2所示)。

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  • 本申请实施例一种全息体光栅光波导器件及设备,包括,第一玻璃层和第二玻璃层;在所述第一玻璃层和第二玻璃层之间设置有液晶聚合物,所述第一玻璃层第一端和第二玻璃层第一端之间设置有第一光栅,所述第一玻璃层第二端和第二玻璃层第二端之间设置有第二光栅;在所述第一玻璃层远离第二玻璃层外侧面设置有光偏阵态转换器以便改变光的偏振态,所述光偏阵态转换器的位置与所述第二光栅的位置对应;在所述第二玻璃层远离第一玻璃层外侧面设置有第三光栅,所述第三光栅的位置与所述第二光栅的位置对应,本申请实施例能够实现扩大视场角和保证出光均匀的目的,无需在光波导器件的制备中对全息光栅进行处理,制备更加简单,有利于提升光波导制备的效率和良率。
  • 通过C形平面光学架构的低失真成像-202180062265.2
  • 瓦尔特·德拉齐克;奥克萨那·什拉姆科娃 - 交互数字CE专利控股有限公司
  • 2021-08-10 - 2023-06-23 - G02B27/42
  • 实施方案包括可包括在波导显示器中的光学系统。根据一些实施方案的波导设备包括内耦合器光栅,该内耦合器光栅具有基本上垂直于第一轴线x的第一光栅矢量G1;第一眼瞳孔扩展器光栅,该第一眼瞳孔扩展器光栅具有第二光栅矢量G2和相对于该第一轴线的第一角度ΦG;第二眼瞳孔扩展器光栅,该第二眼瞳孔扩展器光栅具有第三光栅矢量G3和相对于该第一轴线的基本上等于90°+ΦG的角度;和外耦合器光栅,该外耦合器光栅具有基本上垂直于该第一轴线的第四光栅矢量G4。示例性实施方案描述了光栅矢量,角度ΦG和相关参数之间的关系,以实现令人满意的视场同时减少失真。
  • 光学器件和通过使用光学器件输出光的方法-201980085423.9
  • 李圭谨;郭圭燮;李元准;崔明祚 - 三星电子株式会社
  • 2019-12-24 - 2023-06-09 - G02B27/42
  • 提供了一种光学器件和一种使用光学器件输出光的方法。光学器件包括:波导;第一衍射光栅,第一衍射光栅接收入射于波导上的光的至少一部分;以及第二衍射光栅,第二衍射光栅接收从第一衍射光栅衍射的光,其中第一衍射光栅和第二衍射光栅设置于波导中或波导上,从第一衍射光栅衍射的光在三维方向上从第二衍射光栅衍射,并且在三维方向上衍射的光的至少一部分被输出到波导的外部。
  • 任意时间波形光脉冲产生装置-202310020593.7
  • 黄大杰;范薇;李国扬;杜彤耀;程贺;李学春;朱健强 - 中国科学院上海光学精密机械研究所
  • 2023-01-06 - 2023-06-06 - G02B27/42
  • 一种任意时间波形光脉冲产生装置,包括短脉冲光源、分光元件、准直与扩束系统、第一成像系统、光栅、第二成像系统、空间整形元件、耦合透镜和单模光纤;短脉冲光经过分光元件后,反射光作为短脉冲种子源,透射光经过准直与扩束后充分照射光栅的有效通光区域,反射后的光脉冲相位波前,与强度波前相比存在一定角度的倾斜。使后级的空间整形元件与光栅成精确物、像关系,当空间整形元件结合后级耦合系统形成预设的空间透过率分布时,光脉冲的相位波前也受到对应的空间透过率调制,通过后级耦合系统消除时空畸变等影响后,耦合输出的光脉冲时间波形与预设的空间透过率分布存在线性对应关系,而且与分光元件反射的短脉冲光属于同源关系。本发明不仅实现了长、短脉冲绝对同源,而且具有时间分辨率高、时间宽度范围广、光学结构简单且不依赖于电子芯片等优点。
  • 一种结构光投射器及其设计方法、深度相机-202310092434.8
  • 刘康;郑德金;黄泽铗 - 奥比中光科技集团股份有限公司
  • 2023-01-30 - 2023-06-06 - G02B27/42
  • 本申请提供了一种结构光投射器及其设计方法、深度相机。深度相机包括结构光投射器及图像采集器,结构光投射器包括依次设置且中心轴重合的激光光源及超表面光学元件;激光光源用于发射激光光束;超表面光学元件用于对激光光束进行衍射后投射出非对称结构光光束;非对称结构光光束包括在中心轴左右依次排列的第一衍射级子结构光光束及第二衍射级子结构光光束,第一衍射级子结构光光束的视场角小于第二衍射级子结构光光束的视场角;图像采集器设置于结构光投射器的右侧。本申请基于超表面光学元件实现了投射出非对称结构光光束,且非对称结构光光束偏向于图像采集器,进而减少了无效光束,提高了深度相机的光束利用率。
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