梯度折射率透鏡（一）梯度折射率透鏡與普通透鏡不同，是一種非均勻介質構成的透鏡，在其內部折射率是連續變化的。1815年英國物理學家Maxwell建立的魚眼透鏡理論是近代梯折光學的基礎。而光纖的問世促進了梯折光學理論的發展和梯度折射率材料的試制。1971年，英國光學家 D.T.Moore 設計了梯折單透鏡的成像光組，并計算出它的初級像差，成為較早的梯折透鏡設計理論。而梯度折射率材料的使用，給光學設計帶來了更多的自由度，并可以使光學系統結構簡化，減小了體積和重量。本篇主要介紹梯度折射率介質的分類以及梯度折率透鏡的像差校正原理，下一篇則會從公式和理論方面更加詳細地介紹梯度折射率介質。一、梯度折射率介質 ...

源，通過梯度折射率多模光纖（包層直徑125um,纖芯直徑62.5um）進行偏振分辨二次諧波生成成像。在成像之前需要用校準單元使用干涉測量的方式對通過光纖的光進行校準，此過程大約需要5分鐘。校準信息得到后，可以通過將適當形狀的波前耦合到光纖中產生聚焦點。每個聚焦點位置對應一個空間光調制器（SLM）上的特定圖案。SLM序列顯示不同的圖案，實現在距多模光纖出光口15um的平面上進行聚焦點掃描（模擬激光掃描顯微鏡）。成像時，移除校準單元，二向色鏡將后向散射回光纖的二次諧波生成信號反射進入光電倍增管進行成像。實驗證明：（1）小鼠尾腱上兩個區域Ⅰ和Ⅱ的線偏振二次諧波生成成像結果。（a)圖從上到下分別是所有 ...

介質中的微觀折射率不均勻引起的光學散射使得入射光的（行走）路徑隨機化，這對有效傳遞光強造成了巨大的挑戰。為了克服這一挑戰，（研究人員）正在積極開發和應用波前整形（wavefront shaping, WFS）方法來將光聚焦到或穿透散射介質。WFS通過調制入射波前使得不同行走路徑的散射光子在目標位置相長干涉。WFS技術可以分為三類：基于反饋的波前整形、傳輸矩陣求逆、光相位共軛（optical phase conjugation, OPC）或光時間反轉（optical time reversal）。前兩類通過一般需要數千次測量的迭代過程來確定調制波前，這導致系統運行時間相當長。基于OPC的WFS方 ...

音傳播介質的折射率的微小變化來工作。以連續波模式工作的1550nm激光二極管發出的1mW光束通過光纖發送到Fabry-Pérot標準具。腔內壓力發生變化的那一刻，透射（以及反射）光強度的強度就會被相應地進行調制。因為對于許多應用來說，使用單根光纖的簡單傳感器設置是第1選擇，所以對反射光進行監測。在普通光纖內進出傳感器頭的光束使用光環行器分開，從而可以監測傳感器的反射光。通常介質的折射率變化是非常小的，在標準條件下（室溫、環境壓力），如果壓力變化1Pa，空氣的折射率變化約3×10-9。然而，從聲學的角度來看，1Pa的交變壓力（~1×10-5的環境壓力）已經相當響亮了，它大致相當于有人在幾厘米的近 ...

允許對具有弱折射率的結構進行成像，以及對相位結構進行定量測量。 已證明的成像方式包括：螺旋相位成像、暗場成像、相位對比成像、微分干涉對比成像和擴展景深成像。美國Meadowlark Optics 公司專注于模擬尋址純相位空間光調制器的設 計、開發和制造，有40多年的歷史，該公司空間光調制器產品廣泛應用于自適應光學，散射或渾濁介質中的成像，雙光子/三光子顯微成像，光遺傳學，全息光鑷(HOT)，脈沖整形，光學加密，量子計算，光通信，湍流模擬等領域。其高分辨率、高刷新率、高填充因子的特點適用于PSF工程應用中。圖1. Meadowlark 2022年新推出 1024 x 1024 1K刷新率SLM二 ...

光具有不同的折射率,波長短者折射率大。 光學系統多半用白光成像，白光入射于任何形狀的介質分界面時，只要入射角不為零,各種色光將因色散而有不同的傳播途徑,結果導致各種色光有不同的成像位置和不同的成像倍率。這種成像的色差異稱為色差。通常用兩種按接收器的性質而選定的單色光來描達色差。對于目視光學系統，都選為藍色的 F光和紅色的C光。色差有兩種。其中描述這兩種色光對軸上物點成像位置差異的色差稱為位置色差或軸向色差,因不同色光成像倍率的不同而造成物體的像大小差異的色差稱為倍率色差或垂軸色差。校正了位置色差的光學系統，只能使二種色光的像點或像面重合在一起，但二種色光的焦距并不一定就此相等，使這二種色光可能 ...

液晶的電控雙折射現象，在驅動電壓下折射率連續變化，實現對入射光的相位調制。但由于液晶的一些特性，驅動電壓改變量和相位改變量是非線性關系，實際使用中需要測量并確定相位調制特性曲線。現介紹一種相位分析方法——白光干涉法，來確定LCOS芯片的相位調制特性曲線。白光干涉法采用邁克爾孫干涉儀的結構，在參考鏡前設置補償玻璃板（同LCOS芯片前的玻璃板），消除對光路的影響，從而使參考光和反射光達成白光干涉條件。分析干涉圖可得到LCOS芯片的相位輪廓，進而分析相位調制的特性曲線。上圖為白光干涉法的裝置示意圖。白光由確定中心波長的鹵鎢燈發射，經毛玻璃散射。然后由線偏振片獲得與LCOS液晶指向矢平行的偏振方向。然 ...

中以不同角度折射（見圖1），因此光線在膠片材料中的路徑長度不同。這意味著它們具有不同的相位差。一旦不同的光線組合在一起并且相位疊加在探測器上，相長干涉峰/谷和相消干涉峰/谷之間的對比度就會減弱。這種影響的嚴重程度取決于具體的膠片疊層和數值孔徑。但是，一般來說，效果隨著厚度的增加而增加。圖 1 大數值孔徑(NA) 的小光斑測量NA 如何影響厚度測量在硅氧化物測量示例中很容易看出效果。 200nm氧化物的UVVis反射光譜（200-1000nm）的模擬如圖2 所示。它顯示光譜隨著NA 的增加而逐漸退化。但變化很小并且很容易糾正。然而，對2000nm 氧化物的相同模擬（圖3）顯示NA 的影響更為顯著 ...

醫療支架圖層測量有幾種類型的支架用于不同的醫療條件。一類血管支架是藥物洗脫支架(DES)，其設計目的是非常大限度地減少支架內再狹窄，這是裸金屬支架的主要缺點。DES由標準金屬支架、聚合物涂層和嵌入聚合物并隨時間釋放的抗增殖藥物組成。涂層不均勻會導致藥物分布和釋放不可預測。涂層厚度和均勻性的質量控制是DES制造過程中的關鍵任務之一。另一類是用于血栓提取的支架，在動脈瘤或癌癥的情況下限制血液流動。支架封裝也用于血管應用，以部署支架。支架的覆蓋物由聚氨酯、聚四氟乙烯或類似的高分子材料制成。對支架支板之間和支板上覆蓋膜的厚度進行測試是非常重要的。在這兩種情況下，MProbe VisHR-MSP系統為質 ...

異質結構厚度測量基于ZnO的異質結構用于LED應用。在異質結構中使用多對相同的層來放大光發射。使用MProbe UVVisSr系統(200nm -1000nm)測量層的厚度并驗證其光學色散。該結構具有重復60次(ZnO/Al2O3) × 60次的ZnO和Al203層對。為了確定ZnO和Al2O3的光學常數，測量了這兩種材料的兩厚樣品。圖1 厚氧化鋁樣品的測量:模型與測量的擬合。測定了Al2O3的厚度和光學常數。測量厚度:269 nm(光色散見圖2)圖2 測量所得Al2O3的光學色散。色散用柯西近似表示圖3 Al2O3薄樣品。從厚Al2O3樣品測定的光學色散在這里被用來驗證樣品的性質是有效的薄膜 ...