Adaptive nematic liquid crystal lens array with resistive layer

ABSTRACT

We propose an adaptive nematic liquid crystal (LC) lens array using a dielectric layer with low dielectric constant as resistive layer. With the resistive layer and periodic-arranged iridium tin oxide (ITO) electrodes, the vertical electric field across the LC layer varies linearly over the lens aperture is obtained in the voltage-on state. As a result, a centrosymmetric gradient refractive index profile within the LC layer is generated, which causes the focusing behaviour. As a result of the optimisation, a thin cell gap which greatly reduces the switching time of the LC lens array can be achieved in our design. The main advantages of the proposed LC lens array are in the comparatively low operating voltage, the flat substrate surface, the simple electrodes, and the uniform LC cell gap. The simulation results show that the focal length of the LC lens array can be tuned continuously from infinity to 3.99 mm by changing the applied voltage.     

A mathematical discussion of Pons Viver's implementation of Löwdin's spin projection operator

Recently, the molecular electronic structure theories for efficiently treating static (or strong) correlation in a black-box manner have attracted much attention. In these theories, a spin projection operator is used to recover the spin symmetry of a broken-symmetry Slater determinant. Very recently, Pons Viver proposed the practical and exact implementation of Löwdin's spin projection operator (Int. J. Quantum Chem. 2019, 119, e25770). In the present study, we attempt to supply mathematical proofs to Pons Viver's proposals and show a condition for establishing Pons Viver's implementation. Moreover, we explicitly derive the (spin projected) extended Hartree-Fock (EHF) equations on the basis of the model of common orbitals (ie, closed-shell orbitals used in the restricted open-shell Hartree-Fock (ROHF) method), which was combined by Pons Viver with the EHF method.     

转换屏发光光谱对闪光照相成像质量影响研究

转换屏的X射线激发发光光谱与透镜系统的匹配偏差会对闪光照相光电接收系统的成像质量造成影响.提出了一种一维线阵全分辨的模拟计算方法,对在理想光源照射下系统成像视觉全分辨能力进行了模拟计算.用白光光源加滤波片照明分辨率板的实验方法,对不同光源照射下系统的成像质量进行了评估.分析表明,转换屏发光宽光谱及其中心波长与透镜系统不匹配均对成像分辨率造成一定影响,而对图像对比度造成较大影响.只有在透镜系统针对的消像差波段540～550 nm附近窄带发光的转换屏,其成像质量才能基本不受匹配影响,近似于模拟计算的结果.     

低曝光量下投影算法的稳健性研究

研究了在低曝光量情况下灰度投影算法的稳健性,为提出的稳定成像系统的设计与实现提供可行性论证。通过合成视频实验探讨、实际视频实验论证相结合的研究方法,探讨曝光量不足对灰度投影算法性能的影响。实验结果表明,灰度投影算法在欠曝5档和存在一定随机噪声的情况下,仍能保持良好的运动矢量估计性能,从而说明了投影算法在一定的曝光量范围内仍能准确地得到运动矢量估计,是一种运算量小、实时性好且稳健性较强的电子稳像算法。投影算法在低曝光量情况下良好的稳像稳健特性,使其能在低亮度及高实时性要求等环境下应用于航拍、卫星遥感等稳定成像或高清晰成像场合。     

解变分不等式的一种二次投影算法

该文研究一种新的解变分不等式的二次投影算法.通过构造一类新的严格分离当前迭代和变分不等式解集的超平面,进而建立了解决伪单调变分不等式投影算法的一种新的框架.通过改进已有结果的证明方法,证明了该算法生成的无穷序列是全局收敛的,并且在局部误差和Lipschitz条件下给出了收敛率分析.     

多集分裂等式问题的逐次松弛投影算法

多集分裂等式问题是分裂可行性问题的拓展问题,在图像重建、语言处理、地震探测等实际问题中具有广泛的应用.为了解决这个问题,提出了逐次松弛投影算法,设计了变化的步长,使其充分利用当前迭代点的信息且不需要算子范数的计算,证明了算法的弱收敛性.数值算例验证了算法在迭代次数与运行时间等方面的优越性.     

关于左手性介质几何光学的研究(一)

根据几何光学中的费马原理和完善成像原理研究了光线经过正负折射率界面时的传播特性,推导了单负折射率完善成像的曲面方程,讨论了单块负折射率透镜成像特性的一些缺陷及改进方案,依此指出了最短时间原理的适用范围的局限性和利用左手性介质制作光学器件的优越性,为进一步研究左手性介质的光学特性和相关光学器件设计提供了理论基础.     

方形自聚焦透镜的研制

经过方形玻璃丝的加工、离子交换及成品的精密加工等过程,成功制出了方形自聚焦透镜.并采用聚焦成像和雅明干涉等方法对其光学特性进行测试,得出了方形自聚焦透镜本身所具有的一些特性：中心部分畸变较小,成像性能好;四个棱角内的球差较大,像质较差;折射率分布不具有旋转对称性,而是与方向和半径有关.     

自聚焦透镜高效批量加工的双面研磨抛光法研究

依据双面研磨抛光原理,提出了加工自聚焦透镜平面和斜面辅助工装设计.从工艺技术特点和生产实际过程等方面对设计的工装使用情况进行分析验证.多次大批量加工实践证明,该辅助工装的设计完全满足了自聚焦透镜高效批量加工技术要求,简化整个生产线工艺,减少工艺流程时间,降低材辅料的消耗成本,从而验证了双面研磨抛光法是一种实用的加工自聚焦透镜的新方法.     

二元光学在光学观测轰炸瞄准中的应用研究

光学观测瞄准是大中型轰炸机主要的对地攻击瞄准方式,其光学系统一般采用望远式光学系统,这就要求光学系统能满足可见光和近红外光两个光谱波段。根据国内大中型轰炸机光学观测瞄准系统的主要缺陷,结合光学观测瞄准的实际,探讨了基于二元光学的光学观测系统的组成结构和瞄准原理,分析了可见光波段混合目镜的光学性能、谐衍射物镜的衍射效率以及近红外光波段光学系统的像质,推导了横偏棱镜调平误差引起的瞄准误差的数学表达式,并对设计的合理性进行了验证。