梅州自制菲涅爾透鏡

來源: 發(fā)布時(shí)間:2023-02-08

可以實(shí)現(xiàn)多種功能,例如聚焦、發(fā)散、偏折、貝塞爾透鏡、高透射率等;(2)本實(shí)用新型的可調(diào)二維聲學(xué)超材料透鏡使用了機(jī)械旋轉(zhuǎn)的可調(diào)機(jī)制,這是一種實(shí)時(shí)的調(diào)控方式,二維聲學(xué)超材料透鏡的各種功能可以隨著單元結(jié)構(gòu)的旋轉(zhuǎn)實(shí)時(shí)變化;(3)本實(shí)用新型的可調(diào)二維聲學(xué)超材料透鏡設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單,所有單元都是幾何結(jié)構(gòu)、尺寸相同的c型單元結(jié)構(gòu),樣品的加工由3d打印技術(shù)實(shí)現(xiàn),加工方便,機(jī)械旋轉(zhuǎn)的調(diào)節(jié)機(jī)制相比于溫度、嵌入式電磁鐵、壓電材料、薄膜結(jié)構(gòu)等調(diào)節(jié)機(jī)制相比結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,易于實(shí)現(xiàn);(4)本實(shí)用新型的可調(diào)二維聲學(xué)超材料透鏡的原材料采用光敏樹脂,制得的聲學(xué)聚焦透鏡具有輕質(zhì)量和低成本的特點(diǎn);(5)本實(shí)用新型的可調(diào)二維聲學(xué)超材料透鏡的具有寬帶特性,在寬頻帶范圍內(nèi)各種功能均具有良好的效果;(6)與傳統(tǒng)的聲學(xué)透鏡相比,本實(shí)用新型的可調(diào)二維聲學(xué)超材料透鏡結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單靈活,有良好的通用性,通過改變結(jié)構(gòu)的尺寸便可設(shè)計(jì)在不同工作頻點(diǎn),整個(gè)透鏡為平面結(jié)構(gòu),相比其他透鏡,易集成,適于推廣應(yīng)用。附圖說明圖1是本實(shí)用新型實(shí)施例中旋轉(zhuǎn)可調(diào)的多功能二維聲學(xué)超材料透鏡的三維示意圖;圖2是本實(shí)用新型實(shí)施例中旋轉(zhuǎn)可調(diào)的多功能二維聲學(xué)超材料透鏡的c型單元結(jié)構(gòu)示意圖,。菲涅爾透鏡的作用是什么?梅州自制菲涅爾透鏡

菲涅爾透鏡(Fresnellens),又名螺紋透鏡,多是由聚烯烴材料注壓而成的薄片,也有玻璃制作的,鏡片表面一面為光面,另一面刻錄了由小到大的同心圓,它的紋理是根據(jù)光的干涉及擾射以及相對(duì)靈敏度和接收角度要求來設(shè)計(jì)的。菲涅爾透鏡是由法國(guó)物理學(xué)家奧古斯汀.菲涅爾發(fā)明的,他在1822年初使用這種透鏡設(shè)計(jì)用于建立一個(gè)玻璃菲涅爾透鏡系統(tǒng)——燈塔透鏡。通過將數(shù)個(gè)單獨(dú)的截面安裝在一個(gè)框架上從而制作出更輕更薄的透鏡,這一想法常被認(rèn)為是由布封伯爵提出的??锥嗳?1743-1794)提議用單片薄玻璃來研磨出這樣的透鏡。而法國(guó)物理學(xué)家兼工程師菲涅爾亦對(duì)這種透鏡在燈塔上的應(yīng)用寄予厚望。根據(jù)史密森學(xué)會(huì)的描述,1823年,首枚菲涅爾透鏡被用在了吉倫特河口的哥杜昂燈塔(PharedeCordouan)上。透過它發(fā)射的光線可以在20英里(32千米)以外看到。蘇格蘭物理學(xué)家大衛(wèi)·布儒斯特爵士被看作是促使英國(guó)在燈塔中使用這種透鏡的推動(dòng)者。廣州正菲涅爾透鏡菲涅爾透鏡結(jié)構(gòu)怎么樣?

因此使用詞語“頂”并不將該層限制到任何具體的空間或幾何關(guān)系。本文描述的任意vcsel結(jié)構(gòu)可以包括用于操控光輸出的一個(gè)或多個(gè)元原子800。應(yīng)該理解的是,為了清楚起見*示出了單個(gè)元原子,但是任意數(shù)目的元原子可以被圖案化在頂層802上。盡管在本實(shí)施例中示出了圓柱形狀,但是任意形狀可以用于元原子800。元原子800可以具有基于來自vcsel的發(fā)射光的峰值波長(zhǎng)的直徑。例如,元原子800可以具有范圍在λ/10到λ/5之間的總直徑。類似地,元原子800的總厚度取決于來自vcsel的發(fā)射光的峰值波長(zhǎng)。例如,元原子800可以具有大約λ/2的厚度。芯材804可以是具有相對(duì)較低的折射率但是高沉積速率的材料,因此提高了制造元原子800時(shí)的吞吐量。例如,芯材804可以是氮化硅(si3n4),并且可以使用化學(xué)氣相沉積(cvd)或物***相沉積(pvd)技術(shù)沉積。隨后可以使用標(biāo)準(zhǔn)等離子體蝕刻工藝對(duì)所沉積的氮化硅層進(jìn)行蝕刻,以形成每個(gè)元原子800的芯材804。殼材806可以是具有相對(duì)較高的折射率(或者至少比芯材804的折射率高)的材料。例如,諸如氧化鈦(tio2)或硅之類的材料可被用于殼材806,并且可以通過使用原子層沉積(ald)技術(shù)來非常薄地沉積。ald允許殼材806以非常薄的厚度共形地覆蓋芯材804的外表面上。例如。

菲涅爾透鏡的特點(diǎn)是比普通透鏡亮度高且表面平整,輻射面積也大。一般普通凹凸透鏡它的直徑很有限,而菲涅爾在放大鏡這塊領(lǐng)域上起了很好的作用,達(dá)到了一般普通透鏡所不能達(dá)到的效果。而且現(xiàn)在做出來的菲涅爾放大鏡厚度只有便攜帶,其實(shí)主要作用就是減輕傳統(tǒng)放大鏡制造出的普通有機(jī)玻璃、玻璃放大鏡的重量和體積。通常,菲涅爾透鏡是球型表面形狀切割而成,為了比較大限度降低成像時(shí)圖象光學(xué)象差。透鏡能夠較好地將理想的點(diǎn)光源校準(zhǔn)成平行光源。在現(xiàn)實(shí)生活中,沒有光源是真正的點(diǎn)光源,然而固體態(tài)發(fā)光器如LED就非常小,因此只要透鏡和LED之間的距離適當(dāng),就可以當(dāng)成點(diǎn)光源。因此菲涅爾透鏡能夠校準(zhǔn)LED輸出光線為平行光。而傳統(tǒng)的白熾光源產(chǎn)生大量輻射熱量,從而限制了塑料光學(xué)材料在非常接近光源處的應(yīng)用。由于LED產(chǎn)生的大部分熱是可傳導(dǎo)的,就可以比較容易應(yīng)用塑料光學(xué)透鏡。當(dāng)需要將LED發(fā)光體的束光源校準(zhǔn)為更寬廣的角度范圍時(shí)候,相對(duì)常見的做法就是使用反射鏡與菲涅爾透鏡相結(jié)合從而減少光學(xué)部件使用量。菲涅爾透鏡型號(hào)價(jià)格咨詢。

菲涅爾透鏡基本工作原理十分簡(jiǎn)單:假設(shè)一個(gè)透鏡的折射能量只只發(fā)生在光學(xué)表面(如:透鏡表面),拿掉盡可能多的光學(xué)材料,而保留表面的彎曲度。另外一種理解就是,透鏡連續(xù)表面部分“坍陷”到一個(gè)平面上。從剖面看,其表面由一系列鋸齒型凹槽組成,中心部分是橢圓型弧線。每個(gè)凹槽都與相鄰凹槽之間角度不同,但都將光線集中一處,形成中心焦點(diǎn),也就是透鏡的焦點(diǎn)。每個(gè)凹槽都可以看做一個(gè)單獨(dú)的小透鏡,把光線調(diào)整成平行光或聚光。這種透鏡還能夠消除部分球形像差。菲涅爾透鏡實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)?;葜莘颇鶢柾哥R的設(shè)計(jì)

菲涅爾透鏡的應(yīng)用發(fā)展趨勢(shì)。梅州自制菲涅爾透鏡

菲涅爾透鏡使用普通的凸透鏡,會(huì)出現(xiàn)邊角變暗、模糊的現(xiàn)象,這是因?yàn)楣獾恼凵渲话l(fā)生在介質(zhì)的交界面,凸透鏡片較厚,光在玻璃中直線傳播的部分會(huì)使得光線衰減。如果可以去掉直線傳播的部分,只保留發(fā)生折射的曲面,便能省下大量材料同時(shí)達(dá)到相同的聚光效果。菲涅爾透鏡就是采用這種原理的。菲涅爾透鏡看上去像一片有無數(shù)多個(gè)同心圓紋路(即菲涅爾帶)的玻璃,卻能達(dá)到凸透鏡的效果,如果投射光源是平行光,匯聚投射后能夠保持圖像各處亮度的一致。梅州自制菲涅爾透鏡

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