Optica dergisine göre HUST, serbest biçimli ışın modülasyonu alanında bir atılım gerçekleştirdi.
Optica, Huazhong Bilim ve Teknoloji Üniversitesi (HUST) Optoelektronik Bilgi Okulu'nda Doçent Ma Donglin'in grubunun hazırladığı "Optik Alanları Serbest Biçimli Optiklere Dayalı Kostik Desenlere Şekillendirme" araştırma makalesini çevrimiçi olarak yayınladı. " Araştırma kağıdı.
Optik alanların enerji transferini manipüle etmek, optik araştırmalarında önemli bir konudur ve lazer mikro işleme, optik cımbız, optik mikro görüntüleme, aydınlatma mühendisliği ve diğer alanlarda geniş bir uygulama alanına sahiptir. Saçılma olgusu, doğada ve günlük yaşamda var olan ışık enerjisi transferini düzenleyen doğal bir süreçtir; örneğin akan suyun güneş ışığı ışınlaması, suyun dibinde dalgalanma benzeri bir desen oluşturur (Şekil 1a) ve dikenli bir yapının oluşması gibi. ışığın altındaki bir bardak suyun içindeki ışık noktası (Şekil 1b), vb. Bu olgular, yaşamdaki yaygın optik yüzeylerin ve ortamların ışık üzerinde odaklama etkisine sahip olduğunu, keskin ve sabit nokta desenleri oluşturduğunu göstermektedir.
Şekil. (a) Bijektif haritalama tabanlı serbest biçimli optik tasarımı. (b) Serbest biçimli optik elemanların (FOE'ler) yeni işlevlerini mümkün kılan kostik modellerin tasarımı.
Şekil 1. Odaklanma fenomenine dayalı optik enerji iletiminin modülasyonu
Son yıllarda optik tasarım alanında, yüksek modülasyon doğruluğu ve yüksek enerji verimliliği avantajlarına sahip olan ve makroskobik boyutlarda ışın modülasyonu problemine uygun serbest biçimli optik elemanlar üzerine hızla artan bir araştırma yapılmaktadır. Ancak mevcut tasarım mekanizmaları, astigmatizmanın ortaya çıkışı ve ışık akısının modülasyon problemiyle baş edemeyen ışık hedefi konumunun veya serbest biçimli yüzey nokta bulutunun koordinatlarını çözmek için esas olarak kısmi diferansiyel denklemlere dayanmaktadır. Üç boyutlu uzayda aktarım iyi araştırılmamıştır.
Ma Donglin ekibi, geleneksel serbest biçimli ışık düzenleme tasarım sınırlamalarını kıran, artık öngörülen ışık dağılımını elde etmek için tam bir ışık huzmesi kullanan tek bir düzlem gerektirmeyen ve gelen ışık ile hedef kesişimini kıran bir serbest biçimli optik (serbest biçimli optik) tasarım şeması önerdi çift atış haritalama ilişkisi arasında, gelen ışık ışığı enerjisi aracılığıyla doğru bir şekilde odaklanmak ve düzenlemek ve herhangi bir keskin astigmatik ışık noktası elde etmek için (Şekil 1c). Yöntem ayrıca, ışığı basit bir üç boyutlu eğriye odaklayarak, ışık modülasyonu uygulamalarının daha geniş bir aralığına serbest biçimli yüzey elemanlarını uygulaması beklenen, önceden belirlenmiş bir uzaysal yörünge boyunca tepe ışık alanı yoğunluğunu yayabilir.
Bu tür serbest biçimli yüzey elemanlarının performansını doğrulamak için ekip, eşleştirme haritalamasına dayalı bir tasarım yöntemiyle bir karşılaştırma gerçekleştirdi. Bir uzaysal ışık modülatörüne yansıtılarak sırasıyla dört farklı boyutta nokta dağılımı üretildi. Sonuçlar, saçılma tabanlı tasarımın geleneksel tasarıma kıyasla daha keskin desenler oluşturabildiğini gösterdi.
Şekil 2. Tasarım sonuçlarının geleneksel yöntemlerle karşılaştırılması
Araştırma ekibi ayrıca Lambert nokta ışık kaynağı parlaklığının modülasyonu ve üç boyutlu uzayda ışın şekillendirme gibi odak dışılaştırma temelli tasarımın diğer potansiyellerini de doğruladı ve tasarım sonuçlarından bazıları Şekil 3 ve 4'te gösterilmektedir.
Şekil 3. Dağınık odaklama düzeni gerçekleştiren serbest biçimli yüzey aydınlatma elemanı
Şekil 4. Işık dağılımının alan derinliğinin genişletilmesi
Huazhong Bilim ve Teknoloji Üniversitesi Optoelektronik Bilgi Okulu'nda doktora öğrencisi olan Shili Wei, makalenin ilk yazarı, Doçent Donglin Ma ilgili yazar ve doktora öğrencisi Yitong Li ortak yazardır. Çalışma, Çin Ulusal Doğa Bilimleri Vakfı ve Shenzhen Doğa Bilimleri Vakfı tarafından finanse edildi.
Yangtze Nehri Deltası G60 Lazer İttifakı sekreterliğine göre Donglin Ma, 2010 yılında Çin Burs Konseyi'nden (CSC) Optik Mühendisliği alanında Yüksek Lisans derecesi ve Üniversitenin Optik Bilimi Koleji'nde Bilim Doktoru derecesi almak için fon aldı. Amerika Birleşik Devletleri'ndeki üç büyük optik merkezden biri olan Arizona. Doktora çalışması sırasında. Bu dönemde kendisini aydınlatma mühendisliği, serbest biçimli optik tasarım, ilgili optik sistem geliştirme ve optik test araştırmalarına adadı ve verimli sonuçlar elde etti, çok sayıda araştırma projesi gerçekleştirdi, çeşitli akademik makaleler ve konferans bildirileri yayınladı veya sundu ve ilgili çalışmaları Laser Focus World ve diğer medya tarafından kamuya duyurulmuş olup CGH interferometrisini, panorama endoskopik sistemini, mikroskobunu ve optik test sistemini geliştirmiştir. endoskopi sistemi, mikroskop, 3 boyutlu ölçüm cihazı ve daha birçok optik sistem. Doktora derecesini aldıktan sonra. Doktora derecesini aldıktan sonra 2016 yılında tam zamanlı olarak Çin'e döndü ve şu anda Huazhong Bilim ve Teknoloji Üniversitesi Optik ve Elektronik Bilgi Okulu'nda doçent olarak çalışıyor. Bu dönemde, Çin'in 13. Beş Yıllık Planı'nda önemli bir proje olan "Büyük (12-metre) Optik Kızılötesi Teleskop" Bilimsel Komitesi'nde teknik danışman olarak görev yaptı ve burada optik teleskopun değerlendirilmesinden sorumlu oldu. bir yandan projenin ön çalışmalarında teleskopun tasarımı, diğer yandan Huazhong Bilim ve Teknoloji Üniversitesi'nin (HUST) yarışmasında teleskopun kavramsal tasarımından sorumlu asıl kişiydi. Teleskopun büyük optik kızılötesi teleskopu temel alan tasarımı, ünlü Amerikan bilim ve teknoloji dergisi Science tarafından haber yapılmış ve aralarında entelektüellerin de bulunduğu yerli medyadan da büyük ilgi görmüştür. Huazhong Bilim ve Teknoloji Üniversitesi'nin akademik stil gerekliliklerine bağlı kalarak akademik araştırma çalışmam, biri akademik dergilerde olmak üzere ciddi olarak iki "makale" yazdım, 30'dan fazla akademik makale yayınladım, bir dizi buluş patentine başvurdum; diğeri ise anavatana yazılmış, ulusal ve il düzeyinde çok sayıda dikey proje, askeri dikey ve sivil liman üstlenmiştir. Çok sayıda ulusal ve il düzeyinde dikey proje, askeri dikey ve sivil yatay proje vb. üstlenmiştir ve önemli başarılara imza atmıştır. sosyal etki.
Şu anda, esas olarak bilimsel araştırma çalışmasının üç yönünden sorumludur: birincisi, büyük bilimsel cihaz olan "Nantian Spektroskopik Araştırma Teleskobu"nun kurulumunu ve yapımını teşvik etmek, ayrıca temel anahtar teknoloji araştırma çalışmasını, toplam inşaat bütçesini desteklemek. projenin yaklaşık 1,2 milyar dolara ulaşması bekleniyor; ikincisi, membran sistemi kararlılığı, yeni lazer türleri ve lazer projesinin araştırma çalışmaları dahil olmak üzere lazer özel alt konularına ilişkin askeri 863 projesinin araştırma çalışmasının üstlenilmesinde liderlik yapmak. İkinci olarak, esas olarak 863 projesinin membran sistemi stabilitesi, yeni lazer aydınlatma sistemi, sodyum kılavuz yıldız lazer vericisi vb. dahil olmak üzere lazerle ilgili bir dizi alt konusunun araştırmasından sorumludur. Üçüncüsü, esas olarak Tianqin Projesi'nin temel cihazı olan Tianqin teleskopunun araştırma ve geliştirilmesinden sorumludur.
