Einstellbare optische Systeme waren schon immer eine entscheidende Komponente in den Feldern der dreidimensionalen (3D) biomedizinischen Bildgebung, der industriellen Herstellung und der fortschrittlichen Spektroskopie. Das Kernproblem bei der Gestaltung eines einstellbaren optischen Systems besteht darin, die fokale Lichtposition im dreidimensionalen Raum schnell zu steuern. Nur durch die Realisierung der Hochgeschwindigkeitsfokuskontrolle können wir die Rate des Abrufs von Ziel 3D im Bildgebungsfeld verbessern und die Verarbeitungsleistung im Bereich Laserverarbeitungsbereich verbessern.
Obwohl Spiegel und Lichtdeflenktoren verwendet werden können, um Licht in der X- und Y-Richtungen schnell zu steuern, sind herkömmliche Methoden, die auf optischen Komponenten oder mechanisch beweglichen Probensteuergeschwindigkeiten der Z-Fokus-Richtung basieren, drei Größenordnungen langsamer als in den Richtungen von X und Y. Daher ist es notwendig, die Kontrollgeschwindigkeit des einstellbaren optischen Systems in Z-FOCUS-Richtung weiter zu verbessern, um ein wirklich dreidimensionales schnelles, einstellbares optisches System zu erreichen.
Kürzlich veröffentlichten Craig B. Arnold [⏬] und andere von der Princeton University eine Überprüfung in Nature Photonics mit dem Titel "Variable optische Elemente für die schnelle Fokuskontrolle", die Schlüsseltechnologien für Hochgeschwindigkeits-Zoom-optische Komponenten mit hoher Geschwindigkeitszoomkomponenten analysiert und einführte.
1. Schlüsseltechnologien für Hochgeschwindigkeits-Zoom-optische Systeme
Gegenwärtig werden die Schlüsseltechnologien zur Realisierung von Hochgeschwindigkeits-Zoom-optischen Systemen hauptsächlich in zwei Richtungen entwickelt: Eine besteht darin, die Reaktionszeit von Materialien zu verbessern; Das andere ist die Anwendung neuer Tuning -Technologien. Wie in Tabelle 1 gezeigt, gibt es einstellbare optische Systeme, die auf unterschiedlichen Arbeitsprinzipien basieren. In dem Artikel bietet der Autor eine detaillierte Einführung in drei neueste Technologien: ferroelektrische Flüssigkristalllinse, einstellbare Akustik -Gradientenlinse und adaptive optische Technologie.