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采用衍射掩模产生白光横向平顶光束

陈芳萍 张晓婷 刘楚嘉 漆宇 庄其仁

采用衍射掩模产生白光横向平顶光束

陈芳萍, 张晓婷, 刘楚嘉, 漆宇, 庄其仁
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  • 白光横向平顶光束在定向背光式自由立体显示器中有重要应用.本文提出一种采用带蝶形小孔阵列的衍射掩模片获得白光横向平顶光束的方法.根据广义惠更斯-菲涅耳衍射积分和多波长叠加原理,推导出光强分布计算式.设计一套实验装置,数值模拟并实验验证出射光束在不同距离的横向光强分布以及小孔蝶形凹度(蝶形中心高度与边长的比值)对横向光强分布的影响.结果表明:当选择小孔蝶形凹度为0.50–0.66时,可以得到平顶因子F ≥ 0.89的白光横向平顶光束,横向平顶光束的宽度随着传输距离的增大而增大,而平顶因子基本不变.实验还发现柱面透镜的折射色散和衍射色散可以互相抵消,使白光横向平顶光束基本无色散.
      通信作者: 庄其仁, qrzhuang@hqu.edu.cn
    • 基金项目: 国家自然科学基金(批准号:61178015,61605049)和福建省科技重大项目(批准号:2016H6016)资助的课题.
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出版历程
  • 收稿日期:  2018-01-04
  • 修回日期:  2018-03-21
  • 刊出日期:  2018-07-20

采用衍射掩模产生白光横向平顶光束

  • 1. 华侨大学信息科学与工程学院, 福建省光传输与变换重点实验室, 厦门 361021
  • 通信作者: 庄其仁, qrzhuang@hqu.edu.cn
    基金项目: 

    国家自然科学基金(批准号:61178015,61605049)和福建省科技重大项目(批准号:2016H6016)资助的课题.

摘要: 白光横向平顶光束在定向背光式自由立体显示器中有重要应用.本文提出一种采用带蝶形小孔阵列的衍射掩模片获得白光横向平顶光束的方法.根据广义惠更斯-菲涅耳衍射积分和多波长叠加原理,推导出光强分布计算式.设计一套实验装置,数值模拟并实验验证出射光束在不同距离的横向光强分布以及小孔蝶形凹度(蝶形中心高度与边长的比值)对横向光强分布的影响.结果表明:当选择小孔蝶形凹度为0.50–0.66时,可以得到平顶因子F ≥ 0.89的白光横向平顶光束,横向平顶光束的宽度随着传输距离的增大而增大,而平顶因子基本不变.实验还发现柱面透镜的折射色散和衍射色散可以互相抵消,使白光横向平顶光束基本无色散.

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