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公开(公告)号：CN116338947A
公开(公告)日：2023-06-27
申请号：CN202310301369.5
申请日：2023-03-27
申请人： 清华大学
IPC分类号： G02B27/00
摘要： 本发明提供自由曲面离轴反射系统的光场信息获取方法及优化方法，其中自由曲面离轴反射系统的光场信息获取方法，包括以下步骤：根据自由空间的光场信息及自由曲面离轴光学元件处的光场信息得到自由曲面离轴反射系统的光场信息；其中，自由曲面离轴光学元件处的光场信息的获取包括以下步骤：将自由曲面离轴光学元件的输入光场分解为高斯光束的叠加；用复射线跟踪等效所述高斯光束通过自由曲面离轴光学元件的传播；将传播后的高斯光束组合得到输出自由曲面离轴光学元件的光场信息。本发明在光场信息获取时考虑了光传播的衍射效应，能够获取更准确的自由曲面离轴反射系统的光场信息，从而能够对自由曲面离轴反射系统进行合理优化。
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公开(公告)号：CN114813564A
公开(公告)日：2022-07-29
申请号：CN202210453516.6
申请日：2022-04-27
申请人： 清华大学
摘要： 本申请涉及一种超分辨显微成像方法和显微成像系统，包括在待测样品周围设置已知透过率的预设区域。控制照明和衍射光学系统在所述预设区域产生超分辨照明光斑。所述超分辨照明光斑周围形成照明光斑旁瓣。控制所述旁瓣和所述超分辨照明光斑依次从所述预设区域向所述待测样品移动，同时利用成像系统检测所述旁瓣和所述超分辨照明光斑扫描所述待测样品后的光强信息。根据所述超分辨照明光斑及所述旁瓣、所述光强信息、所述预设区域透过率，得到所述待测样品的高保真超分辨图像。通过计算消除了每次所述超分辨照明光斑扫描所述待测样品时，所述旁瓣产生的影响，从而实现了采用所述超分辨显微成像方法成像结果的高保真特性。
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公开(公告)号：CN110836892A
公开(公告)日：2020-02-25
申请号：CN201911171781.X
申请日：2019-11-26
申请人： 清华大学
摘要： 本申请涉及一种显微成像方法及系统。上述显微成像方法，利用衍射超分辨元件生成(大于等于2个)的阵列光斑。其中，所述阵列光斑成像于显微成像系统的物面，以实现对成像物体的照明，进而提高成像效率。利用所述阵列光斑对成像物体进行扫描，并获取被扫描后的所述成像物体的图像信息，并根据所述图像信息，进行图像的重构。本申请的显微成像方法利用衍射超分辨元件调制照明光束生成超分辨的阵列光斑，能够突破光学系统的衍射极限，实现光学超分辨成像，且超分辨能力可调。
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公开(公告)号：CN110657785A
公开(公告)日：2020-01-07
申请号：CN201910825085.X
申请日：2019-09-02
申请人： 清华大学
摘要： 本发明涉及光学测量及计算机视觉技术领域，提供了一种高效的场景深度信息获取方法及系统，可快速准确地获得大范围场景的深度信息。该方法包括：相机的标定及畸变校正；向目标场景投射分布在垂轴平面上的一系列平行直线上的光斑组成的规则点阵；获取规则点阵的参考图像并计算各光斑的坐标；获取场景图像并计算各光斑的坐标；建立场景图像与参考图像各光斑间的对应关系；根据各光斑偏移量结合相机内部参数利用三角测量法计算各采样点处的场景深度。由此，避免了基于散斑或不规则点阵测量深度时需要进行的匹配运算，提高了深度信息的获取速度与采样点处深度探测的准确性。
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公开(公告)号：CN110596894A
公开(公告)日：2019-12-20
申请号：CN201911021030.X
申请日：2019-10-25
申请人： 清华大学深圳国际研究生院
摘要： 本发明提供一种用于衍射光学元件设计的方法和系统。该方法包括：对于温度范围内的温度t下的光学衍射元件的相位分布i进行随机扰动，产生数量为n的粒子群；在温度t下，对于粒子群中的每个粒子，通过比较其衍射图案复振幅分布和目标图案复振幅分布来计算该粒子的适应度，并进行粒子群进化获得全局最佳的适应度和对应的光学衍射元件的相位分布全局最优解jk；对于温度t下的相位分布全局最优解jk，通过随机扰动获得对应的相位分布jm，比较jk和jm对应的衍射图案复振幅分布和目标复振幅分布，获得该温度t下的光学衍射元件的相位分布优化解。本发明能够提供收敛速度和搜索结果都较好的衍射光学元件设计方案。
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公开(公告)号：CN110161679A
公开(公告)日：2019-08-23
申请号：CN201910343399.6
申请日：2019-04-26
申请人： 清华大学
摘要： 本发明公开了属于光学设计领域的一种扩大衍射图像的设计方法。该方法是首先设置一个虚拟的中间面，分两步计算输出面上的光场分布；在输入面即衍射光学元件DOE：所在的平面上进行补零；在中间面上设置一个低通滤波器进行滤波，消除图像混叠；然后结合优化算法，优化出DOE相位，最后取非补零区域的相位作为DOE的设计相位，最终达到放大衍射图像的目的；本发明可以有效地扩大输出面上可计算的衍射图像的最大尺寸，而且不发生图像混叠。这种方法可用于激光制造、点阵生成、全息二维/三维显示、游戏、娱乐等领域。
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公开(公告)号：CN104634282B
公开(公告)日：2017-06-13
申请号：CN201510090539.5
申请日：2015-02-28
申请人： 清华大学
IPC分类号： G01B11/26
摘要： 本发明提供一种光学探针干涉相位测量中相位误差补偿装置，包括：扫描近场光学显微镜模块用于对待测样品进行三维扫描，外差干涉光路模块用于测量待测样品的光场相位并对环境变化对相位引起的误差进行补偿，信号采集与同步解调模块用于对接收到的信号进行解调得到对应点的光场振幅和相位信息并输出到上位机；上位机用于根据输出的光场振幅和相位信息，生成同步的空间位置拓扑形貌图以及对应的光场振幅，相位分布图，实现空间任意高度截面的场分布测量和3D立体场分布测量。上述装置能够对现有纳米光场相位测量中的漂移和误差进行实时补偿，减小外界环境对测量结果的影响，提高测量结果的精度。
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公开(公告)号：CN105703839A
公开(公告)日：2016-06-22
申请号：CN201610010623.6
申请日：2016-01-08
申请人： 清华大学
IPC分类号： H04B10/67 , H04B10/116 , G02B5/20
CPC分类号： H04B10/675 , G02B5/20 , H04B10/116
摘要： 本发明涉及一种可见光通信系统，其包括：一光信号发射装置；以及一与该光信号发射装置配合使用的光信号接收装置，且该光信号接收装置包括一滤光片；其特征在于，所述滤光片包括：一基底；一设置于该基底表面的波导层，且该波导层的折射率大于所述基底的折射率；以及一设置于该波导层表面的金属光栅，且该金属光栅包括多个等间隔设置的金属条；其中，所述滤光片的参数满足以下公式(1)-(3)从而使该滤光片可以实现多带通滤光： 。由于该可见光通信系统的滤光片可以实现多带通滤光，该可见光通信系统具有较高的信号利用率。
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公开(公告)号：CN104634282A
公开(公告)日：2015-05-20
申请号：CN201510090539.5
申请日：2015-02-28
申请人： 清华大学
IPC分类号： G01B11/26
摘要： 本发明提供一种光学探针干涉相位测量中相位误差补偿装置，包括：扫描近场光学显微镜模块用于对待测样品进行三维扫描，外差干涉光路模块用于测量待测样品的光场相位并对环境变化对相位引起的误差进行补偿，信号采集与同步解调模块用于对接收到的信号进行解调得到对应点的光场振幅和相位信息并输出到上位机；上位机用于根据输出的光场振幅和相位信息，生成同步的空间位置拓扑形貌图以及对应的光场振幅，相位分布图，实现空间任意高度截面的场分布测量和3D立体场分布测量。上述装置能够对现有纳米光场相位测量中的漂移和误差进行实时补偿，减小外界环境对测量结果的影响，提高测量结果的精度。
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公开(公告)号：CN104503101A
公开(公告)日：2015-04-08
申请号：CN201510015199.X
申请日：2015-01-12
申请人： 清华大学
CPC分类号： G02B27/0944 , G01N15/147 , G02B27/10 , G02B27/4233
摘要： 本发明属于衍射光学技术领域，尤其涉及一种基于衍射光学整形器件的流式细胞仪光束形成系统，包括：激光光源、衍射光学整形器件、反射镜、分光镜、透镜；各个激光器光源发出的光，经过衍射光学整形器件后，形成强度均匀分布的光斑，包括但不限于矩形光斑，最终照射在所述流式细胞仪系统的细胞液流上。相对于传统流式细胞仪光束形成系统的结果，本发明将衍射光学整形器件应用于流式细胞仪的光束形成系统中，而形成强度均匀分布的照明光斑，提高了流式细胞仪系统能量利用率和测量分析精度。
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