GRIN透镜在细径内窥镜中的应用

介绍在细经内窥镜中GRIN透镜的应用原理及其设计方法。

内窥式扫频光源光学相干层析系统的探头设计

利用自聚焦透镜和单模光纤搭建了基于光纤旋转连接器的内窥式扫频光源光学相干层析成像系统.利用Zemax模拟了内窥探头的光学性能,分析了光纤到自聚焦透镜的距离和自聚焦透镜节距对探头性能参量的影响.在综合考虑元器件成本以及成像要求后,选择无需定制,节距为0.24Pitch的自聚焦透镜,确定光纤与自聚焦透镜之间的距离为0.7mm.经实验测得该系统的横向分辨率约为19.5μm,纵向分辨率约为9μm,工作距离约为7mm,成像深度为6.2mm(空气中),与理论值接近.为了验证该系统对生物组织的成像性能,利用该系统对猪食道进行离体成像,重建后的层析图中可以明显地观察到猪肠道的表皮层和固有层.测量系统的各项成像性能参量以及对生物组织的成像性能表明该探头在内窥成像中是可行的.

指数型梯度折射率纤维透镜的高斯光学

本文根据光线轨迹方程,讨论一种等折射率面为指数型变化的梯度折射率纤维透镜的成象特性。导出透镜的等效焦距,主面、焦面位置以及高斯成象公式。

自聚焦透镜成像特征的仿真分析

自聚焦透镜是微小光学的主要研究对象,它所涉及的光纤成像计算和光路一般比较复杂,本文借助MATLAB程序对其成像过程进行演示分析,对于自聚焦透镜的设计和研究,以及光学类课程的教学均有直观作用。

基于渐变折射率透镜的配光研究

根据光线追迹方程,利用MATLAB软件实现点光源到渐变折射率透镜(GRIN透镜),再到接收面的光线轨迹计算。该透镜的外观为规则圆柱,其内部折射率连续变化。用蒙特卡洛算法模拟LED朗伯点光源的出光特征;利用MATLAB软件对渐变折射率透镜中的光线进行光线追迹,观察LED光线穿过该透镜后在接收面上所呈的像;经过物理场仿真软件的仿真与验证,该算法的正确性与可靠性得到肯定。这些理论准备与工作为利用体透镜进行非成像光学设计提供了理论与实验基础。

梯度折射率纤维端面耦合成像元件的设计

根据抛物型梯度折射率纤维透镜的近轴成像公式,分析了具有一定缩放倍率的梯度折射率纤维端面耦合成像的特性,探讨了这种纤维端面耦合成像元件的设计。