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折反式变形光学系统偏振像差分析及其对点扩散函数的影响
1
作者
马士杰
吴洪波
+2 位作者
赵尚男
吴庆
张新
《中国光学(中英文)》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第6期1408-1417,共10页
变形光学系统是一种具有双平面对称性的相对特殊的光学系统,其结构会引入非旋转对称的偏振像差。针对这一问题,本文构建一个折反式变形光学系统,并对该系统的偏振像差及其对点扩散函数的影响进行系统分析。基于三维偏振光线追迹对折反...
变形光学系统是一种具有双平面对称性的相对特殊的光学系统,其结构会引入非旋转对称的偏振像差。针对这一问题,本文构建一个折反式变形光学系统,并对该系统的偏振像差及其对点扩散函数的影响进行系统分析。基于三维偏振光线追迹对折反式变形光学系统进行仿真计算,获得偏振像差的详细数据,并计算各个表面的二向衰减、相位延迟分布特性以及系统的琼斯瞳、振幅响应矩阵、点扩散函数和偏振串扰对比度。结果表明:最大二向衰减为0.145,最大相位延迟为1.46×10^(-2)rad,均出现在次镜位置。2∶1变形比的光学系统的振幅响应函数在长焦端和短焦端方向的偏振串扰项存在40.6%的差异,偏振串扰将该变形光学系统的对比度限制在10^(-6)量级。高精度变形光学系统中的偏振像差不可忽略,可采用膜层设计和折反式结构等方法降低偏振像差影响。该研究结论可为变形光学系统在深空探测、相干通信系统等领域的设计提供参考。
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关键词
变形光学系统
偏振像差
点扩散函数
琼斯
瞳
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职称材料
含数字微镜器件的离轴光学系统偏振像差分析及补偿
被引量:
3
2
作者
王凯凯
王超
+5 位作者
史浩东
刘壮
付强
王稼禹
李英超
姜会林
《光学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022年第16期85-95,共11页
偏振像差会影响离轴光学成像系统的偏振测量精度和偏振成像效果,有必要对其进行标定和补偿。基于三维偏振光线追迹,分析了含有数字微镜器件(DMD)的编码超分辨离轴光学成像系统在不同视场下的偏振像差,并提出一种在光路中接近DMD位置加...
偏振像差会影响离轴光学成像系统的偏振测量精度和偏振成像效果,有必要对其进行标定和补偿。基于三维偏振光线追迹,分析了含有数字微镜器件(DMD)的编码超分辨离轴光学成像系统在不同视场下的偏振像差,并提出一种在光路中接近DMD位置加入线性衰减器(LD)和相位延迟器(LR)进行偏振补偿的方法。经计算发现,DMD表面引入的最大二向衰减为1.43×10^(-3),最大相位延迟为9.52×10^(-3)rad,整体光学系统引入的最大二向衰减为2.32×10^(-3),最大相位延迟为1.55×10^(-2)rad,DMD引入的偏振像差占全系统的60%以上。对比了偏振补偿前后整体光学系统的偏振像差分布、琼斯瞳和偏振成像仿真效果,结果表明:布置合适的弱偏振器件进行补偿后,二向衰减和相位延迟均减小为补偿前的一半左右,琼斯矩阵接近单位阵,偏振成像中的串扰现象也明显减少。可见,DMD会引入较大的偏振像差,而在DMD附近的光路中使用LD和LR能够简单有效地进行偏振补偿。
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关键词
成像系统
偏振像差
数字微镜器件
琼斯
瞳
弱偏振器件
原文传递
稀疏孔径光学成像系统的偏振特性研究
3
作者
李智翔
吴泉英
+2 位作者
范君柳
陈宝华
刘熙煜
《光学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第19期183-192,共10页
稀疏孔径光学成像系统可有效解决单孔径光学系统因增大口径而导致质量和体积增加的问题,在天文观测和遥感等领域具有重要的应用价值。以Golay3稀疏孔径光学成像系统为例,对该光学系统进行偏振光线追迹计算,分别得到系统的偏振像差分布...
稀疏孔径光学成像系统可有效解决单孔径光学系统因增大口径而导致质量和体积增加的问题,在天文观测和遥感等领域具有重要的应用价值。以Golay3稀疏孔径光学成像系统为例,对该光学系统进行偏振光线追迹计算,分别得到系统的偏振像差分布、琼斯光瞳和振幅响应矩阵,并进一步分析填充因子对含有偏振像差的系统调制传递矩阵的影响。计算结果表明:在0°视场下,光学系统二向衰减最大值为2.313×10^(-3),相位延迟最大值为2.315×10^(-2) rad;琼斯光瞳和振幅响应矩阵的偏振串扰均沿水平方向对称分布,且振幅响应矩阵的偏振串扰具有四个峰值;Golay3稀疏孔径光学系统填充因子的变化会改变成像光束的偏振串扰程度,影响系统调制传递矩阵非对角元素中调制传递函数的分布,最终改变系统的成像质量。
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关键词
稀疏孔径
偏振像差
琼斯
光
瞳
振幅响应矩阵
调制传递矩阵
原文传递
光刻投影物镜的琼斯光瞳检测方法
被引量:
3
4
作者
孟泽江
李思坤
+2 位作者
王向朝
步扬
杨朝兴
《光学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2019年第3期199-209,共11页
提出一种基于琼斯光瞳的光刻投影物镜偏振像差检测方法。推导了基于琼斯矩阵的检测方程,建立了光强矢量与琼斯矩阵克氏积的线性关系,利用该线性关系直接检测琼斯光瞳形式的偏振像差。以一个典型的光刻投影物镜的琼斯光瞳为检测对象对所...
提出一种基于琼斯光瞳的光刻投影物镜偏振像差检测方法。推导了基于琼斯矩阵的检测方程,建立了光强矢量与琼斯矩阵克氏积的线性关系,利用该线性关系直接检测琼斯光瞳形式的偏振像差。以一个典型的光刻投影物镜的琼斯光瞳为检测对象对所提方法进行仿真验证,仿真中考虑了偏振元件与CCD的实际参数误差,并与传统穆勒矩阵椭偏法转换得到的琼斯光瞳进行比较。对于同一种典型的偏振元件旋转角组合,与传统测量方法相比,所提方法测量的偏振衰减和偏振相位延迟误差均明显降低。仿真结果表明,所提方法在不增加现有测量装置复杂度的基础上,明显提高了琼斯光瞳形式偏振像差的测量精度。
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关键词
测量
光刻
偏振像差检测
克氏积
琼斯
光
瞳
原文传递
题名
折反式变形光学系统偏振像差分析及其对点扩散函数的影响
1
作者
马士杰
吴洪波
赵尚男
吴庆
张新
机构
中国科学院长春光学精密机械与物理研究所
中国科学院大学
光学系统先进制造全国重点实验室
出处
《中国光学(中英文)》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第6期1408-1417,共10页
基金
中国科学院长春光学精密机械与物理研究所青年科学基金项目(No.62005271)。
文摘
变形光学系统是一种具有双平面对称性的相对特殊的光学系统,其结构会引入非旋转对称的偏振像差。针对这一问题,本文构建一个折反式变形光学系统,并对该系统的偏振像差及其对点扩散函数的影响进行系统分析。基于三维偏振光线追迹对折反式变形光学系统进行仿真计算,获得偏振像差的详细数据,并计算各个表面的二向衰减、相位延迟分布特性以及系统的琼斯瞳、振幅响应矩阵、点扩散函数和偏振串扰对比度。结果表明:最大二向衰减为0.145,最大相位延迟为1.46×10^(-2)rad,均出现在次镜位置。2∶1变形比的光学系统的振幅响应函数在长焦端和短焦端方向的偏振串扰项存在40.6%的差异,偏振串扰将该变形光学系统的对比度限制在10^(-6)量级。高精度变形光学系统中的偏振像差不可忽略,可采用膜层设计和折反式结构等方法降低偏振像差影响。该研究结论可为变形光学系统在深空探测、相干通信系统等领域的设计提供参考。
关键词
变形光学系统
偏振像差
点扩散函数
琼斯
瞳
Keywords
anamorphic optical systems
polarization aberration
point spread function
Jones pupil
分类号
TP394.1 [自动化与计算机技术—计算机应用技术]
TH691.9 [自动化与计算机技术—计算机科学与技术]
下载PDF
职称材料
题名
含数字微镜器件的离轴光学系统偏振像差分析及补偿
被引量:
3
2
作者
王凯凯
王超
史浩东
刘壮
付强
王稼禹
李英超
姜会林
机构
长春理工大学吉林省空间光电技术重点实验室空间光电技术国家与地方联合工程研究中心
中国科学院长春光学精密机械与物理研究所应用光学国家重点实验室
长春理工大学光电工程学院
出处
《光学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022年第16期85-95,共11页
基金
国家自然科学基金(61805028,61805027,61705019,61701045)
国家自然科学基金重大项目(61890960)
+1 种基金
科工局专项(KJSP2016010202)
应用光学国家重点实验室开放基金(SKLA02020001A11)。
文摘
偏振像差会影响离轴光学成像系统的偏振测量精度和偏振成像效果,有必要对其进行标定和补偿。基于三维偏振光线追迹,分析了含有数字微镜器件(DMD)的编码超分辨离轴光学成像系统在不同视场下的偏振像差,并提出一种在光路中接近DMD位置加入线性衰减器(LD)和相位延迟器(LR)进行偏振补偿的方法。经计算发现,DMD表面引入的最大二向衰减为1.43×10^(-3),最大相位延迟为9.52×10^(-3)rad,整体光学系统引入的最大二向衰减为2.32×10^(-3),最大相位延迟为1.55×10^(-2)rad,DMD引入的偏振像差占全系统的60%以上。对比了偏振补偿前后整体光学系统的偏振像差分布、琼斯瞳和偏振成像仿真效果,结果表明:布置合适的弱偏振器件进行补偿后,二向衰减和相位延迟均减小为补偿前的一半左右,琼斯矩阵接近单位阵,偏振成像中的串扰现象也明显减少。可见,DMD会引入较大的偏振像差,而在DMD附近的光路中使用LD和LR能够简单有效地进行偏振补偿。
关键词
成像系统
偏振像差
数字微镜器件
琼斯
瞳
弱偏振器件
Keywords
imaging systems
polarization aberration
digital micro-mirror device
Jones pupils
weak polarizer
分类号
O436.3 [机械工程—光学工程]
原文传递
题名
稀疏孔径光学成像系统的偏振特性研究
3
作者
李智翔
吴泉英
范君柳
陈宝华
刘熙煜
机构
苏州科技大学物理科学与技术学院
苏州一光仪器有限公司江苏省研究生工作站
张家港市光学仪器有限公司江苏省研究生工作站
出处
《光学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第19期183-192,共10页
基金
国家自然科学基金(62275187,61875145,11804243)
苏州市产业前瞻与关键核心技术项目(SYC2022145)
+2 种基金
江苏省“十四五”重点学科项目(2021135)
苏州市光学精密测试技术重点实验室建设项目(SZS201202)
江苏省研究生科研创新计划项目(KYCX24_3429)。
文摘
稀疏孔径光学成像系统可有效解决单孔径光学系统因增大口径而导致质量和体积增加的问题,在天文观测和遥感等领域具有重要的应用价值。以Golay3稀疏孔径光学成像系统为例,对该光学系统进行偏振光线追迹计算,分别得到系统的偏振像差分布、琼斯光瞳和振幅响应矩阵,并进一步分析填充因子对含有偏振像差的系统调制传递矩阵的影响。计算结果表明:在0°视场下,光学系统二向衰减最大值为2.313×10^(-3),相位延迟最大值为2.315×10^(-2) rad;琼斯光瞳和振幅响应矩阵的偏振串扰均沿水平方向对称分布,且振幅响应矩阵的偏振串扰具有四个峰值;Golay3稀疏孔径光学系统填充因子的变化会改变成像光束的偏振串扰程度,影响系统调制传递矩阵非对角元素中调制传递函数的分布,最终改变系统的成像质量。
关键词
稀疏孔径
偏振像差
琼斯
光
瞳
振幅响应矩阵
调制传递矩阵
Keywords
sparse aperture
polarization aberration
Jones pupil
amplitude response matrix
modulation transfer matrix
分类号
TH75 [机械工程—仪器科学与技术]
原文传递
题名
光刻投影物镜的琼斯光瞳检测方法
被引量:
3
4
作者
孟泽江
李思坤
王向朝
步扬
杨朝兴
机构
中国科学院上海光学精密机械研究所信息光学与光电技术实验室
中国科学院大学
出处
《光学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2019年第3期199-209,共11页
基金
国家科技重大专项(2017ZX02101006)
国家自然科学基金(61474129)
上海市自然科学基金(17ZR1434100)
文摘
提出一种基于琼斯光瞳的光刻投影物镜偏振像差检测方法。推导了基于琼斯矩阵的检测方程,建立了光强矢量与琼斯矩阵克氏积的线性关系,利用该线性关系直接检测琼斯光瞳形式的偏振像差。以一个典型的光刻投影物镜的琼斯光瞳为检测对象对所提方法进行仿真验证,仿真中考虑了偏振元件与CCD的实际参数误差,并与传统穆勒矩阵椭偏法转换得到的琼斯光瞳进行比较。对于同一种典型的偏振元件旋转角组合,与传统测量方法相比,所提方法测量的偏振衰减和偏振相位延迟误差均明显降低。仿真结果表明,所提方法在不增加现有测量装置复杂度的基础上,明显提高了琼斯光瞳形式偏振像差的测量精度。
关键词
测量
光刻
偏振像差检测
克氏积
琼斯
光
瞳
Keywords
measurement
lithography
polarization aberration measurement
Kronecker product
Jones pupil
分类号
TN305.7 [电子电信—物理电子学]
原文传递
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
折反式变形光学系统偏振像差分析及其对点扩散函数的影响
马士杰
吴洪波
赵尚男
吴庆
张新
《中国光学(中英文)》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024
0
下载PDF
职称材料
2
含数字微镜器件的离轴光学系统偏振像差分析及补偿
王凯凯
王超
史浩东
刘壮
付强
王稼禹
李英超
姜会林
《光学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022
3
原文传递
3
稀疏孔径光学成像系统的偏振特性研究
李智翔
吴泉英
范君柳
陈宝华
刘熙煜
《光学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024
0
原文传递
4
光刻投影物镜的琼斯光瞳检测方法
孟泽江
李思坤
王向朝
步扬
杨朝兴
《光学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2019
3
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已选择
0
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