Žurnalo „Optica“ teigimu, HUST padarė proveržį laisvos formos pluošto moduliavimo srityje.
„Optica“ internete paskelbė Huazhongo mokslo ir technologijos universiteto (HUST) optoelektroninės informacijos mokyklos docento Ma Donglino grupės mokslinį darbą „Optinių laukų formavimas kaustiniuose modeliuose, remiantis laisvosios formos optika“. “ mokslinis darbas.
Manipuliavimas optinių laukų energijos perdavimu yra svarbi optikos tyrimų tema, ji plačiai taikoma lazerinio mikroapdirbimo, optinių pincetų, optinio mikrovaizdavimo, apšvietimo inžinerijos ir kitose srityse. Sklaidos reiškinys yra natūralus šviesos energijos perdavimo reguliavimo procesas, egzistuojantis gamtoje ir kasdieniame gyvenime, pvz., saulės spinduliai tekančio vandens apšvitinimu vandens dugne suformuoja raibuliavimą (1a pav.) ir susidaro spygliuočiai. šviesi vieta stiklinėje vandens po šviesa (1b pav.) ir pan. Šie reiškiniai rodo, kad gyvenime įprasti optiniai paviršiai ir laikmenos fokusuoja šviesą, formuoja ryškius ir stabilius dėmių raštus.
(a) pav. Bijektyviniu atvaizdavimu pagrįsta laisvos formos optikos konstrukcija. b) Šarminių raštų, leidžiančių atlikti naujas laisvos formos optinių elementų (FOE) funkcijas, projektavimas.
1 pav. Optinės energijos perdavimo moduliavimas, pagrįstas defokusavimo reiškiniu
Pastaraisiais metais klesti laisvos formos optinių elementų, turinčių aukšto moduliavimo tikslumo ir didelio energijos vartojimo efektyvumo privalumus, ir tinkamų pluošto moduliavimo makroskopinių dydžių problemai spręsti, optinio projektavimo srityje sparčiai vyksta tyrimai. Tačiau esami projektavimo mechanizmai daugiausia pagrįsti dalinėmis diferencialinėmis lygtimis, siekiant išspręsti šviesos taikinio padėties koordinates arba laisvos formos paviršiaus taško debesį, kurie negali susidoroti su astigmatizmo atsiradimu ir šviesos srauto moduliacijos problema. perkėlimas trimatėje erdvėje nėra gerai ištirtas.
Ma Donglino komanda pasiūlė laisvos formos optikos (laisvos formos optikos) projektavimo schemą, pažeidžiančią tradicinius laisvos formos šviesos reguliavimo projektavimo apribojimus, nebereikia vienos plokštumos, naudojant visą šviesos spindulį, kad būtų pasiektas nustatytas šviesos pasiskirstymas, ir prasiskverbti pro krintančios šviesos ir taikinio sankirtą. tarp dvigubo kadro kartografavimo ryšio, per krintančios šviesos šviesos energiją, kad būtų galima tiksliai sufokusuoti ir reguliuoti bei pasiekti bet kokios formos ryškų astigminį šviesos tašką (1c pav.). Metodas taip pat gali skleisti didžiausią šviesos lauko intensyvumą pagal nustatytą erdvinę trajektoriją, sutelkiant šviesą į paprastą trimatę kreivę, kuri, kaip tikimasi, pritaikys laisvos formos paviršiaus elementus platesniam šviesos moduliavimo programų spektrui.
Siekdama patvirtinti tokių laisvos formos paviršiaus elementų veikimą, komanda palygino su projektavimo metodu, pagrįstu bijekcijos žemėlapiu. Projektuojant į erdvinį šviesos moduliatorių, atitinkamai buvo sukurti keturi skirtingų dydžių taškiniai pasiskirstymai. Rezultatai parodė, kad sklaida pagrįstas dizainas galėjo sudaryti ryškesnius modelius, palyginti su įprastiniu dizainu.
2 pav. Projektavimo rezultatų palyginimas su tradiciniais metodais
Mokslininkų grupė taip pat patikrino kitus defokusavimo pagrindu sukurto dizaino potencialus, tokius kaip Lamberto taškinio šviesos šaltinio liuminescencijos moduliavimas ir spindulio formavimas trimatėje erdvėje, o kai kurie projektavimo rezultatai parodyti 3 ir 4 paveiksluose.
3 pav. Laisvos formos paviršiaus apšvietimo elementas, realizuojantis išsklaidytą fokusavimo modelį
4 pav. Šviesos pasiskirstymo lauko gylio išplėtimas
Shili Wei, Huazhongo mokslo ir technologijos universiteto Optoelektroninės informacijos mokyklos doktorantas, yra pirmasis šio straipsnio autorius, docentas Donglin Ma yra atitinkamas autorius, o doktorantas Yitong Li yra bendraautoris. Darbą finansavo Kinijos nacionalinis gamtos mokslų fondas ir Šendženo gamtos mokslų fondas.
Pasak Jangdzės upės deltos G60 lazerių aljanso sekretoriato, Donglin Ma gavo finansavimą iš Kinijos stipendijų tarybos (CSC) 2010 m., kad galėtų siekti optinės inžinerijos magistro ir mokslų daktaro laipsnio universiteto Optikos mokslų kolegijoje. Arizonoje, viename iš trijų pagrindinių JAV optinių centrų. Per savo daktaro laipsnį. laikotarpiu atsidėjo apšvietimo inžinerijos, laisvos formos optinio projektavimo, su tuo susijusių optinių sistemų kūrimo ir optinių bandymų tyrimams ir pasiekė vaisingų rezultatų, atliko daugybę mokslinių tyrimų projektų, paskelbė ar pristatė keletą akademinių ir konferencijų pranešimų, su juo susijusius darbus viešai pranešė „Laser Focus World“ ir kitos žiniasklaidos priemonės, jis sukūrė CGH interferometriją, panoraminę endoskopinę sistemą, mikroskopą ir optinių bandymų sistemą. endoskopinė sistema, mikroskopas, 3D matavimo prietaisas ir daugelis kitų optinių sistemų. Gavęs daktaro laipsnį. 2016 m. jis grįžo į Kiniją visu etatu ir šiuo metu dirba Huazhongo mokslo ir technologijos universiteto Optikos ir elektroninės informacijos mokykloje docentu. Per šį laikotarpį jis dirbo „Didžiojo (12- metro) optinio infraraudonųjų spindulių teleskopo“ mokslinio komiteto techniniu patarėju, kuris yra pagrindinis Kinijos 13-ojo penkerių metų plano projektas, kur buvo atsakingas už optinio teleskopo projektavimo parengiamajame projekto darbe, viena vertus, ir buvo pagrindinis asmuo, atsakingas už koncepcinį teleskopo dizainą Huazhongo mokslo ir technologijų universiteto (HUST) konkurse. Apie teleskopo, pagrįsto dideliu optiniu infraraudonųjų spindulių teleskopu, konstrukciją pranešė garsus Amerikos mokslo ir technologijų žurnalas „Science“, jis taip pat sulaukė didelio šalies žiniasklaidos, įskaitant intelektualus, dėmesio. Mano akademinis mokslinis darbas, laikantis Huazhongo mokslo ir technologijos universiteto akademinio stiliaus reikalavimų, rimtai parašęs du „darbus“, vieną akademiniuose žurnaluose, paskelbiau daugiau nei 30 akademinių darbų, pateikė paraiškas daugeliui išradimų patentų; kitas parašytas tėvynėje, ėmėsi nemažai nacionalinio ir provincijos lygio vertikalių projektų, karinio vertikalaus ir civilinio uosto Jis ėmėsi nemažai nacionalinių ir provincijų vertikalių projektų, karinių vertikalių ir civilinių horizontalių projektų ir kt., kurie pasiekė svarbių. socialinis poveikis.
Šiuo metu jis daugiausia yra atsakingas už tris mokslinių tyrimų darbo aspektus: pirma, skatinti pagrindinio mokslinio prietaiso „Nantian Spectroscopic Survey Telescope“ sukūrimą ir statybą, taip pat už pagrindinį pagrindinių technologijų tyrimų darbą, bendrą statybos biudžetą. projekte numatoma siekti apie 1,2 mlrd. antra, vadovauti karinio 863 lazerio specialiųjų potemių, įskaitant membranos sistemos stabilumą, naujus lazerių tipus ir lazerių projekto tiriamuosius darbus, projekte. Antra, jis daugiausia atsakingas už lazerio projekto 863 potemių, įskaitant membranos sistemos stabilumą, naują lazerinio apšvietimo sistemą, natrio kreipiančiosios žvaigždės lazerinį siųstuvą ir kt., tyrimą. Trečia, jis daugiausia atsakingas už Tianqin teleskopo, kuris yra pagrindinis Tianqin projekto prietaisas, tyrimus ir plėtrą.
