非球面液滴微透镜制作及轮廓测量方法研究

来源 :中国科学技术大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:huangxinyu322
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研究一种制作变焦非球面液滴微透镜并在线检测其光学性能的新方法。在实时进行光学检测的条件下,选择光固化材料,利用电场作用操控液滴透镜的面形实现变焦,在检测到较好的透镜面形和聚焦状态时,采用紫外光固化技术使液滴透镜固化,可制作具有良好光学成像和聚焦性能的非球面微透镜。研制了紫外光固化非球面液滴微透镜制作平台及在线检测系统,实验观察并讨论了液滴透镜面形和聚焦光斑随电场作用的变化规律,成功实现了液滴透镜的变焦,并获得了良好的非球面面形和聚焦光斑,证明了用此方法制作高成像性能的非球面微透镜的可行性。 提出了一种基于数字图像处理的测量非球面液滴微透镜轮廓的方法,研究液滴微透镜在不同电场强度下轮廓的变化规律。利用光学成像系统将非球而液滴透镜的轮廓成像在CCD接收面上,通过图像采集卡读入计算机,并经图像处理得出轮廓以便研究光学成像特性。图像处理的丰要步骤包括:对特定区域采取平滑预处理,去除噪声;利用阈值法将灰度图二值化:对二值化后的图像进行轮廓检测:提出一种简单有效的方法矫正图像的水平偏转;对矫正过后的液滴轮廓的数据进行多项式拟合,分析液滴透镜在不同电压下的各个拟合参数的变化。实验证明:这种方法用于测量非球面液滴微透镜是十分简单有效的,它解决了非球面微透镜制作过程中的液滴轮廓的实时测量问题。
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