1 浙江师范大学 信息光学研究所，浙江 金华 321001
2 浙江师范大学 光信息检测与显示技术研究省重点实验室，浙江 金华 321001
基于对多层衍射元件的衍射效率的理论分析，设计了用于头盔显示器的含有多层衍射元件的60°视场折/衍射混合目镜系统。系统在设计波段和整个视场范围内衍射效率均在90 %以上，提高了光能利用率和像面对比度。目镜的出瞳距离为22 mm，出瞳直径为8 mm。调制传递函数（MTF）在25 lp/mm时全视场均在0.38以上，满足VGA分辨率要求。目镜中畸变为4.8%，垂轴色差最大为10 μm。整个系统结构紧凑，镜头总长26.8 mm，最大直径16 mm，全系统质量仅8 g，实现了光学系统的轻小型化。
光学 光学设计 头盔目镜 折/衍射混合 多层衍射光学元件 optics optical design eyepiece for head-mounted display hybrid diffractive/refractive multilayer diffraction optical element
1 浙江师范大学 信息光学研究所, 浙江 金华 321001
2 浙江师范大学 浙江省光信息检测与显示技术研究重点实验室, 浙江 金华 321001
设计了一种含有三层衍射光学元件的60°视场头盔显示目镜, 并给出了系统优化过程和结果.在整个视场和设计波段范围内三层衍射光学元件的衍射效率均在90%以上, 提高了系统的光能利用率和像的对比度.此目镜光学系统的出瞳直径为8 mm, 出瞳距离为22 mm.整个系统重量仅为8 g, 总长度为26.8 mm, 结构轻便紧凑, 具有良好的光学性能, 满足头盔显示目镜的使用需求.
光学设计 头盔目镜 折/衍射混合 多层衍射光学元件 Optical design Eyepiece for head-mounted display Hybrid diffractive/refractive Three-layer diffraction element
浙江师范大学 信息光学研究所，浙江 金华 321004
设计了一组合式路灯反射器，以使发光二极管(LED)路灯在道路照明时产生矩形光斑和均匀照度。在非成像光学基础上，利用复合抛物面的高性能集光作用和机械设计软件的强大作图功能，设计了一款分段组合复合抛物面反射器(CPC)。基于“边缘光线原理”和”裁剪法”，此款反射器能将朗伯型发光的LED光束整形为近似矩形分布，出光效率达96%以上。理论模拟证明：在高度为10 m，范围为10 m×30 m内利用此反射器进行二次配光的LED路灯的照度均匀度达05以上。该反射式LED路灯光束整形器结构简单，光学效率高、成本低廉，模拟结果完全达到了目前我国国家道路照明规范要求。
发光二极管(LED) 非成像光学 复合抛物面反射器(CPC) LED路灯 光学设计 Light Emitting Diode(LED) nonimaging optics Compound Parabolic Concentrator(CPC) LED street lamp optical design
浙江师范大学信息光学研究所， 浙江 金华 321001
提出一种新颖的多层衍射元件(MLDOE)，由具有不同折射率和色散性质的光学材料构成，第一层和最后一层为高折射率低色散和低折射率高色散光学材料的组合，中间填充层为阿贝数较小的光学塑料。此MLDOE在最大光束全视场角为110°情况下，设计波段内的各个波长的衍射效率高达90%以上，可有效提高折衍混合光学系统的能量利用率，提高成像质量。
光学设计 衍射光学 多层衍射光学元件 衍射效率
浙江师范大学 信息光学研究所,浙江 金华 321004
报道了一种具有微结构缺陷的折射率传感器,并对其折射率特性进行了实验研究.将一部分薄芯光纤熔接于标准单模光纤中,由于插入的薄芯光纤和单模光纤纤芯失配,导致包层的高次模被激发并与纤芯模在单模光纤内形成干涉仪.通过减小薄芯光纤的包层直径,以增强包层中的传输模在环境中的倏逝场,从而提高对环境折射率测量的灵敏度.实验表明,该折射率传感器具有损耗低、成本低、灵敏度高和线性度好等特点.
光纤光学 光纤传感 折射率测量 薄芯光纤 干涉仪 Fiber optic Optical fiber sensor Refractive-index measurement Thin-core fiber Interferometer
