电光晶体用于快速变焦的设计

在利用晶体的电光效应实现快速变焦时,需要合理地设计电光晶体及电极结构。基于晶体电光效应的基本原理,提出了其设计的基本原则和思路,并通过对一次电光晶体(铌酸锂晶体)和二次电光晶体(钽铌酸钾晶体)内部非均匀电场及其总附加光程的模拟和比较,获得了优化的电光晶体及电极设计结果。在此基础上,开展了电光晶体用于快速变焦设计的性能分析,并讨论了电光晶体长度、外加电压等参数对总附加光程的影响。结果表明:电光晶体的附加光程调制的曲率半径随控制电压增大而减小,在加载电压不变的情况下随晶体厚度的增大而增大。因此,在实际应用中,需要对晶体厚度和加载电压综合进行考虑,以获得最佳的变焦效果。

用于直接驱动的快速变焦新方案

在直接驱动方式的惯性约束聚变装置中,实现中心点火对靶丸的辐照均匀性要求极高.然而,在激光脉冲持续时间内,由于激光与靶丸的相互作用致使靶丸逐渐缩小,从而导致辐照均匀性降低以及交叉光束能量转移等不利因素增强,进而影响点火的进展.为此,提出了用于直接驱动的快速变焦新方案,即利用特殊设计的电光晶体及电极结构,对激光束附加一个实时、快速变化的球面波前,以控制打靶激光束的聚焦位置和焦斑大小,从而达到提高靶面辐照均匀性和抑制交叉光束能量转移的目的.通过建立快速变焦的理论模型,并基于激光与靶丸相互作用物理过程的分析,对焦斑尺寸、附加球面波曲率半径等参数随时间的变化规律进行了数值模拟和分析.结果表明,本文提出的快速变焦方案可有效地实现对焦斑与靶丸半径比的实时控制,且对空间滤波器滤波效果及三倍频转换效率并无明显影响.

用于直接驱动的快速可变焦技术研究

在直接驱动的惯性约束聚变装置中采用基于电光效应的快速变焦方案,选取磷酸二氘钾(KD*P)晶体作为电光晶体,建立快速变焦系统等价焦距模型和光传输模型,分析了影响变焦效果的多种因素,并数值模拟了变焦晶体对激光束产生的附加光程分布,验证了快速变焦方案的可行性.

基于电润湿透镜的手机镜头设计

通常的手机镜头是由PCB板、光学透镜组和传感器等部件组成,通过算法实现变焦功能,不能机械变焦。利用液体透镜的镜头具有自动变焦能力,再加以算法的辅助可快速变焦,使成像效果显著提升。本文利用液体透镜,基于ZEMAX设计了焦距连续可变且成像质量良好的手机镜头。