基于雙模一體化液晶微透鏡陣列的光控陣研究
發(fā)布時間:2022-09-29 13:57
傳統(tǒng)的成像探測技術(shù),利用成像物鏡匯聚目標(biāo)光波在焦平面上形成特定的光場分布,通過成像芯片上的光電傳感器將光信號轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?再經(jīng)過電信號的采集和圖像處理獲取圖像信息。在有復(fù)雜流場、強(qiáng)光干擾及惡劣大氣天侯等成像環(huán)境中,探測器采集的圖像信息中的目標(biāo)往往由于場景模糊、強(qiáng)光下背景突出、目標(biāo)弱小或快速運(yùn)動而被掩蓋掉。這種情況下,依靠常規(guī)的圖像信息處理方法難以有效提高目標(biāo)的可分辨性或可探測性,此時需要對目標(biāo)光波進(jìn)行快速光學(xué)處理,調(diào)節(jié)焦平面上的光場分布,主要措施包括調(diào)焦、降低入射光強(qiáng)度或提高對比度等,達(dá)到顯著提高目標(biāo)探測識別目的。不同于常規(guī)功能的成像物鏡或透鏡,論文提出了一種基于雙模一體化電控液晶微透鏡陣列的光控陣,首先闡述了電控液晶的基本物性和相關(guān)理論,然后利用Matlab對電控液晶微透鏡的控光功能進(jìn)行了仿真,接下來詳細(xì)討論了光控陣的工藝制作流程,最后測試了光控陣的光匯聚及光發(fā)散效能,焦長和驅(qū)控電壓間的關(guān)系,器件抗強(qiáng)光干擾的效果。與此同時,進(jìn)一步將所發(fā)展的光控陣技術(shù)用于較強(qiáng)光束的陣列化光纖互聯(lián)通斷及混沌信號的光學(xué)加解密應(yīng)用,并取得良好效果。論文的主要工作點(diǎn)如下:1、利用差分迭代法對液晶分子指向矢分布...
【文章頁數(shù)】:93 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 課題背景及意義
1.2 電控液晶微透鏡的研究進(jìn)展
1.3 課題來源及論文主要工作
2 電控液晶的物理性質(zhì)和理論基礎(chǔ)
2.1 液晶材料的溯源和類別
2.2 液晶的應(yīng)用物性
2.2.1 液晶的雙折射
2.2.2 液晶的沾滯系數(shù)與彈性常數(shù)
2.2.3 液晶的介電各向異性與磁各向異性
2.3 液晶的連續(xù)體理論
2.4 液晶指向矢的數(shù)學(xué)模型
2.5 小結(jié)
3 電控液晶微透鏡的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與典型應(yīng)用
3.1 仿真流程概述
3.2 圖案化電極的結(jié)構(gòu)參數(shù)匹配
3.3 輸出光場點(diǎn)擴(kuò)散函數(shù)的仿真與特性分析
3.4 較強(qiáng)光束的陣列化光纖互聯(lián)通斷應(yīng)用
3.5 混沌信號的光學(xué)加解密應(yīng)用
3.6 小結(jié)
4 雙模一體化液晶微透鏡的制作工藝
4.1 掩膜版圖案的設(shè)計(jì)
4.2 雙模一體化液晶微透鏡陣列的加工制作
4.2.1 玻璃器皿和基片的清洗、干燥
4.2.2 旋涂光刻膠和基片的前烘
4.2.3 紫外光刻
4.2.4 顯影
4.2.5 旋涂定向?qū)优c摩擦定向
4.2.6 灌注液晶與器件封口
4.3 小結(jié)
5 基于雙模一體化液晶微透鏡陣列的成像光控陣
5.1 光控陣匯聚發(fā)散的原理及特性
5.2 光學(xué)測試平臺構(gòu)建
5.3 光控陣對入射光束匯聚發(fā)散的能力
5.4 光控陣光學(xué)調(diào)焦的能力
5.5 光控陣抗強(qiáng)光干擾的能力
5.6 小結(jié)
6 總結(jié)與展望
6.1 全文總結(jié)
6.2 設(shè)計(jì)展望
致謝
參考文獻(xiàn)
附錄一 碩士期間的成果
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]高精度紫外探測器輻射定標(biāo)系統(tǒng)[J]. 王銳,宋克非. 光學(xué)精密工程. 2009(03)
[2]紅外探測器[J]. 顧聚興. 紅外. 2008(01)
[3]航母編隊(duì)航渡過程中預(yù)警機(jī)陣位確定方法研究[J]. 徐圣良,吳曉鋒,趙小龍. 指揮控制與仿真. 2007(01)
[4]GaN基紫外探測器及其研究進(jìn)展[J]. 李向陽,許金通,湯英文,李雪,張燕,龔海梅,趙德剛,楊輝. 紅外與激光工程. 2006(03)
[5]新型紫外探測器及其應(yīng)用[J]. 李慧蕊. 光電子技術(shù). 2000(01)
本文編號:3682721
【文章頁數(shù)】:93 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 課題背景及意義
1.2 電控液晶微透鏡的研究進(jìn)展
1.3 課題來源及論文主要工作
2 電控液晶的物理性質(zhì)和理論基礎(chǔ)
2.1 液晶材料的溯源和類別
2.2 液晶的應(yīng)用物性
2.2.1 液晶的雙折射
2.2.2 液晶的沾滯系數(shù)與彈性常數(shù)
2.2.3 液晶的介電各向異性與磁各向異性
2.3 液晶的連續(xù)體理論
2.4 液晶指向矢的數(shù)學(xué)模型
2.5 小結(jié)
3 電控液晶微透鏡的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與典型應(yīng)用
3.1 仿真流程概述
3.2 圖案化電極的結(jié)構(gòu)參數(shù)匹配
3.3 輸出光場點(diǎn)擴(kuò)散函數(shù)的仿真與特性分析
3.4 較強(qiáng)光束的陣列化光纖互聯(lián)通斷應(yīng)用
3.5 混沌信號的光學(xué)加解密應(yīng)用
3.6 小結(jié)
4 雙模一體化液晶微透鏡的制作工藝
4.1 掩膜版圖案的設(shè)計(jì)
4.2 雙模一體化液晶微透鏡陣列的加工制作
4.2.1 玻璃器皿和基片的清洗、干燥
4.2.2 旋涂光刻膠和基片的前烘
4.2.3 紫外光刻
4.2.4 顯影
4.2.5 旋涂定向?qū)优c摩擦定向
4.2.6 灌注液晶與器件封口
4.3 小結(jié)
5 基于雙模一體化液晶微透鏡陣列的成像光控陣
5.1 光控陣匯聚發(fā)散的原理及特性
5.2 光學(xué)測試平臺構(gòu)建
5.3 光控陣對入射光束匯聚發(fā)散的能力
5.4 光控陣光學(xué)調(diào)焦的能力
5.5 光控陣抗強(qiáng)光干擾的能力
5.6 小結(jié)
6 總結(jié)與展望
6.1 全文總結(jié)
6.2 設(shè)計(jì)展望
致謝
參考文獻(xiàn)
附錄一 碩士期間的成果
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]高精度紫外探測器輻射定標(biāo)系統(tǒng)[J]. 王銳,宋克非. 光學(xué)精密工程. 2009(03)
[2]紅外探測器[J]. 顧聚興. 紅外. 2008(01)
[3]航母編隊(duì)航渡過程中預(yù)警機(jī)陣位確定方法研究[J]. 徐圣良,吳曉鋒,趙小龍. 指揮控制與仿真. 2007(01)
[4]GaN基紫外探測器及其研究進(jìn)展[J]. 李向陽,許金通,湯英文,李雪,張燕,龔海梅,趙德剛,楊輝. 紅外與激光工程. 2006(03)
[5]新型紫外探測器及其應(yīng)用[J]. 李慧蕊. 光電子技術(shù). 2000(01)
本文編號:3682721
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