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闪耀角可调微型可编程光栅的优化设计与仿真模拟
被引量:
2
1
作者
李晓莹
吴焱
+2 位作者
虞益挺
刁金帅
闫治晚
《光子学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2016年第4期49-53,共5页
基于体硅微加工技术,设计了一种闪耀角可调的微型可编程光栅,对该光栅进行优化设计,并理论计算不同闪耀角、入射角条件下相对光强分布,采用COMSOL有限元仿真软件模拟不同入射参量下远场相对光强分布.结果表明:设计的可编程光栅有效反...
基于体硅微加工技术,设计了一种闪耀角可调的微型可编程光栅,对该光栅进行优化设计,并理论计算不同闪耀角、入射角条件下相对光强分布,采用COMSOL有限元仿真软件模拟不同入射参量下远场相对光强分布.结果表明:设计的可编程光栅有效反射面积占光栅总面积的83.63%,比表面微加工技术设计的光栅提高8%以上,最大工作闪耀角为6.84°;当532nm波长垂直入射时,0-10°闪耀角调制范围内最大衍射效率为96.67%.
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关键词
微型可编程光栅
闪耀角可调
硅微加工
微机电系统
衍射效率
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职称材料
基于改进模型的新型对角微偏振阵列设计
被引量:
5
2
作者
郝佳
王燕
+2 位作者
周奎
余晓畅
虞益挺
《光学精密工程》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2021年第10期2363-2374,共12页
作为分焦平面型偏振成像系统的核心光学器件,微偏振阵列(Micropolarizer Array,MPA)对场景目标偏振信息的重构有着重要影响。针对传统2×2 MPA存在的图像分辨率损失和瞬时视场误差等问题,以及现有模型仅能设计2×N系列MPA的局限...
作为分焦平面型偏振成像系统的核心光学器件,微偏振阵列(Micropolarizer Array,MPA)对场景目标偏振信息的重构有着重要影响。针对传统2×2 MPA存在的图像分辨率损失和瞬时视场误差等问题,以及现有模型仅能设计2×N系列MPA的局限性,基于傅里叶频域提出了一种可涵盖2×N系列和N×N对角系列MPA排布模式的设计模型,并优化设计了3种新型对角排布的MPA。通过理论分析、外场实验和数值模拟对已有的MPA及新设计的MPA的重构性能进行了定性分析与定量测试。实验结果表明:利用2×2×2 MPA重构的S_(0),S_(1),S_(2)及线偏振度图像在定量测试和视觉效果方面最优,而对于单探测器的快照式成像系统,新型3×3 MPA获得的重构效果最佳。本文改进模型的应用和新型MPA的提出可为多样化和高性能MPA的制备提供理论依据,促进了DoFP偏振成像系统的工程实际应用。
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关键词
偏振成像
傅里叶频域
微偏振阵列
数值仿真
图像重构
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职称材料
表面等离子体平面金属透镜及其应用
被引量:
4
3
作者
朱业传
苑伟政
虞益挺
《中国光学》
EI
CAS
CSCD
2017年第2期149-163,共15页
由于衍射极限的存在,传统光学透镜成像分辨率理论上只能达到入射光波长的一半。通过恢复和增强携带物体细部特征信息的高频倏逝波,基于表面等离子体的平面金属透镜有望突破这种光学衍射极限,实现超分辨成像。本文对平面薄膜式与纳米结...
由于衍射极限的存在,传统光学透镜成像分辨率理论上只能达到入射光波长的一半。通过恢复和增强携带物体细部特征信息的高频倏逝波,基于表面等离子体的平面金属透镜有望突破这种光学衍射极限,实现超分辨成像。本文对平面薄膜式与纳米结构式两类平面金属透镜进行了综述,详细介绍了若干典型平面金属透镜的结构设计、工作机理及其聚焦性能,并对其特点与存在的问题进行了分析与讨论。由于光波在金属中传播时存在一定损耗,如何更高效地增强高频倏逝波信号并转换成传播波,使其参与成像,以更好地实现远场超分辨成像,以及如何进一步增大近场超高分辨率聚焦光斑焦深以及减小远场聚焦光斑尺寸,是表面等离子体平面金属透镜进一步研究的重点。
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关键词
表面等离子体
平面金属透镜
超分辨成像与聚焦
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职称材料
像素级光学滤波-探测集成器件的研究进展
被引量:
10
4
作者
余晓畅
赵建村
虞益挺
《光学精密工程》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2019年第5期999-1012,共14页
传统光谱成像系统采用探测器与传统分光元件耦合的方式,体积较大、定制化能力不足。微/纳光机电系统的快速发展,为微型化光谱成像系统提供了解决途径。基于表面等离激元学和光学超表面的微纳滤波结构,可实现像素级的光场调控,有望替代...
传统光谱成像系统采用探测器与传统分光元件耦合的方式,体积较大、定制化能力不足。微/纳光机电系统的快速发展,为微型化光谱成像系统提供了解决途径。基于表面等离激元学和光学超表面的微纳滤波结构,可实现像素级的光场调控,有望替代传统滤波器件并具有与成像系统片上集成的潜力。近年来,集成了动态或静态滤波结构的光谱成像微系统已崭露头角,逐渐构建起全新的光谱成像方法,但在原理机制、器件性能、制造成本、集成装配工艺等方面还有许多需要攻克的难题。本文综述了国内外在像素级微纳滤波结构、滤波和成像器件的集成制造和装配等方面的研究进展,梳理了光学滤波-探测集成器件的发展脉络,探讨了其局限性并展望了发展趋势。
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关键词
光谱成像
集成光学器件
光学滤波
光学超表面
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职称材料
胶体晶体自组装常用方法的研究进展
被引量:
1
5
作者
苏扬
余晓畅
+3 位作者
孙梓翔
谢洪洋
高麒淦
虞益挺
《人工晶体学报》
EI
CAS
北大核心
2019年第9期1742-1753,共12页
胶体自组装是制造大面积胶体晶体的高效方法,对制备各种功能胶体晶体材料具有十分重要的意义,在微纳制造、新材料、能源、医学等领域有巨大的应用潜力。对胶体自组装过程中涉及的各种作用力进行了详细分析,归纳了胶体晶体自组装的基本...
胶体自组装是制造大面积胶体晶体的高效方法,对制备各种功能胶体晶体材料具有十分重要的意义,在微纳制造、新材料、能源、医学等领域有巨大的应用潜力。对胶体自组装过程中涉及的各种作用力进行了详细分析,归纳了胶体晶体自组装的基本方法。面向制造大面积胶体晶体,阐述了几类代表性的新型胶体晶体自组装方法,包括温度辅助、模板辅助、表面活性剂辅助、旋涂法与界面转移相结合等,分析了不同方法的影响因素、优缺点和未来的改良方向,并介绍了在完整单层膜基础上制造三维胶体晶体的工艺方法。为提高胶体晶体制造质量和效率、拓宽胶体自组装技术的应用提供必要参考。
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关键词
大面积胶体晶体
自组装
力学分析
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职称材料
题名
闪耀角可调微型可编程光栅的优化设计与仿真模拟
被引量:
2
1
作者
李晓莹
吴焱
虞益挺
刁金帅
闫治晚
机构
西北工业大学
空天
微
纳
系统
教育部
重点
实验室
西北工业大学陕西省微纳机电系统重点实验室
出处
《光子学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2016年第4期49-53,共5页
基金
航空科学基金(No.2013ZC53036)
国家自然科学基金(No.51375400)
+2 种基金
教育部新世纪优秀人才支持计划
中央高校基本科研业务费重大项目培育基金(No.3102014JC02020504)
全国优秀博士论文作者专项资金(No.201430)资助~~
文摘
基于体硅微加工技术,设计了一种闪耀角可调的微型可编程光栅,对该光栅进行优化设计,并理论计算不同闪耀角、入射角条件下相对光强分布,采用COMSOL有限元仿真软件模拟不同入射参量下远场相对光强分布.结果表明:设计的可编程光栅有效反射面积占光栅总面积的83.63%,比表面微加工技术设计的光栅提高8%以上,最大工作闪耀角为6.84°;当532nm波长垂直入射时,0-10°闪耀角调制范围内最大衍射效率为96.67%.
关键词
微型可编程光栅
闪耀角可调
硅微加工
微机电系统
衍射效率
Keywords
Micro programmable gratigns
Tunable blazed angle
Silicon micromachining
Microelectromechanical systems
Diffraction efficiency
分类号
TN36 [电子电信—物理电子学]
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职称材料
题名
基于改进模型的新型对角微偏振阵列设计
被引量:
5
2
作者
郝佳
王燕
周奎
余晓畅
虞益挺
机构
西北工业大学
深圳研究院
西北工业大学
空天
微
纳
系统
教育部
重点
实验室
西北工业大学陕西省微纳机电系统重点实验室
出处
《光学精密工程》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2021年第10期2363-2374,共12页
基金
深圳学科布局项目(No.JCYJ20180508151936092)
国家自然科学基金资助项目(No.51975483)
陕西省重点研发计划资助项目(No.2020ZDLGY01-03)。
文摘
作为分焦平面型偏振成像系统的核心光学器件,微偏振阵列(Micropolarizer Array,MPA)对场景目标偏振信息的重构有着重要影响。针对传统2×2 MPA存在的图像分辨率损失和瞬时视场误差等问题,以及现有模型仅能设计2×N系列MPA的局限性,基于傅里叶频域提出了一种可涵盖2×N系列和N×N对角系列MPA排布模式的设计模型,并优化设计了3种新型对角排布的MPA。通过理论分析、外场实验和数值模拟对已有的MPA及新设计的MPA的重构性能进行了定性分析与定量测试。实验结果表明:利用2×2×2 MPA重构的S_(0),S_(1),S_(2)及线偏振度图像在定量测试和视觉效果方面最优,而对于单探测器的快照式成像系统,新型3×3 MPA获得的重构效果最佳。本文改进模型的应用和新型MPA的提出可为多样化和高性能MPA的制备提供理论依据,促进了DoFP偏振成像系统的工程实际应用。
关键词
偏振成像
傅里叶频域
微偏振阵列
数值仿真
图像重构
Keywords
polarization imaging
Fourier domain
micropolarizer array
numerical simulation
image reconstruction
分类号
TH744 [机械工程—光学工程]
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职称材料
题名
表面等离子体平面金属透镜及其应用
被引量:
4
3
作者
朱业传
苑伟政
虞益挺
机构
西北工业大学
空天
微
纳
系统
教育部
重点
实验室
西北工业大学陕西省微纳机电系统重点实验室
出处
《中国光学》
EI
CAS
CSCD
2017年第2期149-163,共15页
基金
国家自然科学基金资助项目(No.51375400
No.51622509)
+2 种基金
教育部新世纪优秀人才支持计划
全国优秀博士论文作者专项资金(No.201430)
西北工业大学博士论文创新基金(No.CX201606)~~
文摘
由于衍射极限的存在,传统光学透镜成像分辨率理论上只能达到入射光波长的一半。通过恢复和增强携带物体细部特征信息的高频倏逝波,基于表面等离子体的平面金属透镜有望突破这种光学衍射极限,实现超分辨成像。本文对平面薄膜式与纳米结构式两类平面金属透镜进行了综述,详细介绍了若干典型平面金属透镜的结构设计、工作机理及其聚焦性能,并对其特点与存在的问题进行了分析与讨论。由于光波在金属中传播时存在一定损耗,如何更高效地增强高频倏逝波信号并转换成传播波,使其参与成像,以更好地实现远场超分辨成像,以及如何进一步增大近场超高分辨率聚焦光斑焦深以及减小远场聚焦光斑尺寸,是表面等离子体平面金属透镜进一步研究的重点。
关键词
表面等离子体
平面金属透镜
超分辨成像与聚焦
Keywords
surface plasmons
planar plasmonic lenses
super-resolution imaging and focusing
分类号
O436.3 [机械工程—光学工程]
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职称材料
题名
像素级光学滤波-探测集成器件的研究进展
被引量:
10
4
作者
余晓畅
赵建村
虞益挺
机构
西北工业大学
空天
微
纳
系统
教育部
重点
实验室
西北工业大学陕西省微纳机电系统重点实验室
出处
《光学精密工程》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2019年第5期999-1012,共14页
基金
国家自然科学基金优秀青年基金资助项目(No.51622509)
装备预研航天科技联合基金资助项目(No.6141B06240205)
军科委先导专项
文摘
传统光谱成像系统采用探测器与传统分光元件耦合的方式,体积较大、定制化能力不足。微/纳光机电系统的快速发展,为微型化光谱成像系统提供了解决途径。基于表面等离激元学和光学超表面的微纳滤波结构,可实现像素级的光场调控,有望替代传统滤波器件并具有与成像系统片上集成的潜力。近年来,集成了动态或静态滤波结构的光谱成像微系统已崭露头角,逐渐构建起全新的光谱成像方法,但在原理机制、器件性能、制造成本、集成装配工艺等方面还有许多需要攻克的难题。本文综述了国内外在像素级微纳滤波结构、滤波和成像器件的集成制造和装配等方面的研究进展,梳理了光学滤波-探测集成器件的发展脉络,探讨了其局限性并展望了发展趋势。
关键词
光谱成像
集成光学器件
光学滤波
光学超表面
Keywords
spectral imaging
integrated optical devices
color filtering
optical metasurfaces
分类号
E11 [军事—军事理论]
TN715 [电子电信—电路与系统]
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职称材料
题名
胶体晶体自组装常用方法的研究进展
被引量:
1
5
作者
苏扬
余晓畅
孙梓翔
谢洪洋
高麒淦
虞益挺
机构
西北工业大学
材料学院
西北工业大学
西北工业大学
西北工业大学
机电
学院
西北工业大学
航海学院
出处
《人工晶体学报》
EI
CAS
北大核心
2019年第9期1742-1753,共12页
基金
国家自然科学基金优秀青年基金(51622509)
西北工业大学“高峰体验计划”(201811)
文摘
胶体自组装是制造大面积胶体晶体的高效方法,对制备各种功能胶体晶体材料具有十分重要的意义,在微纳制造、新材料、能源、医学等领域有巨大的应用潜力。对胶体自组装过程中涉及的各种作用力进行了详细分析,归纳了胶体晶体自组装的基本方法。面向制造大面积胶体晶体,阐述了几类代表性的新型胶体晶体自组装方法,包括温度辅助、模板辅助、表面活性剂辅助、旋涂法与界面转移相结合等,分析了不同方法的影响因素、优缺点和未来的改良方向,并介绍了在完整单层膜基础上制造三维胶体晶体的工艺方法。为提高胶体晶体制造质量和效率、拓宽胶体自组装技术的应用提供必要参考。
关键词
大面积胶体晶体
自组装
力学分析
Keywords
large-area colloidal crystal
self-assembly
mechanical analysis
分类号
O648.1 [理学—物理化学]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
闪耀角可调微型可编程光栅的优化设计与仿真模拟
李晓莹
吴焱
虞益挺
刁金帅
闫治晚
《光子学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2016
2
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职称材料
2
基于改进模型的新型对角微偏振阵列设计
郝佳
王燕
周奎
余晓畅
虞益挺
《光学精密工程》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2021
5
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职称材料
3
表面等离子体平面金属透镜及其应用
朱业传
苑伟政
虞益挺
《中国光学》
EI
CAS
CSCD
2017
4
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职称材料
4
像素级光学滤波-探测集成器件的研究进展
余晓畅
赵建村
虞益挺
《光学精密工程》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2019
10
在线阅读
下载PDF
职称材料
5
胶体晶体自组装常用方法的研究进展
苏扬
余晓畅
孙梓翔
谢洪洋
高麒淦
虞益挺
《人工晶体学报》
EI
CAS
北大核心
2019
1
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职称材料
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