Prema magazinu Optica, HUST je napravio iskorak na polju modulacije snopa slobodnog oblika.
Optica je na internetu objavila istraživački rad "Skulptiranje optičkih polja u kaustične uzorke zasnovane na optici slobodnog oblika" grupe vanrednog profesora Ma Donglina na Školi za optoelektronske informacije Univerziteta nauke i tehnologije Huazhong (HUST). “ istraživački rad.
Manipuliranje prijenosom energije optičkim poljima je važna tema u istraživanju optike i ima širok spektar primjena u laserskoj mikromašinskoj obradi, optičkim pincetama, optičkom mikro-slikovanju, inženjerstvu osvjetljenja i drugim poljima. Fenomen raspršivanja je prirodni proces regulacije prijenosa svjetlosne energije koji postoji u prirodi i svakodnevnom životu, kao što je sunčevo zračenje tekuće vode formira šaru poput mreškanja na dnu vode (slika 1a), te formiranje šiljastog svjetlosna tačka unutar čaše vode ispod svjetla (slika 1b), i tako dalje. Ovi fenomeni pokazuju da uobičajene optičke površine i mediji u životu imaju efekt fokusiranja na svjetlost, formirajući oštre i stabilne uzorke mrlja.
Slika (a) Dizajn optike slobodnog oblika zasnovan na bijektivnom mapiranju. (b) Dizajn kaustičnih obrazaca koji omogućavaju nove funkcije optičkih elemenata slobodnog oblika (FOE).
Slika 1. Modulacija prenosa optičke energije zasnovana na fenomenu defokusiranja
Posljednjih godina došlo je do procvata istraživanja u području optičkog dizajna na optičkim elementima slobodnog oblika, koji imaju prednosti visoke modulacijske tačnosti i visoke energetske efikasnosti, te su pogodni za problem modulacije zraka pri makroskopskim veličinama. Međutim, postojeći projektni mehanizmi uglavnom se temelje na parcijalnim diferencijalnim jednadžbama za rješavanje koordinata položaja svjetlosnog cilja ili oblaka tačaka površine slobodne forme, koji nisu u stanju da se izbore s pojavom astigmatizma i problemom modulacije svjetlosnog toka. prijenos u trodimenzionalnom prostoru nije dobro proučen.
Ma Donglin tim je predložio shemu dizajna optike slobodnog oblika (optika slobodnog oblika), razbijajući tradicionalna ograničenja dizajna regulacije svjetlosti slobodnog oblika, više ne zahtijeva jednu ravninu koja koristi potpuni svjetlosni snop da bi se postigla propisana distribucija svjetlosti i probija se kroz upadnu svjetlost i raskrsnicu cilja. između odnosa mapiranja dvostrukog snimka, preko upadne svjetlosne energije za precizno fokusiranje i regulaciju, te za postizanje bilo kojeg oblika oštre astigmatične svjetlosne mrlje (slika 1c). Metoda također može propagirati vršni intenzitet svjetlosnog polja duž propisane prostorne putanje fokusiranjem svjetlosti na jednostavnu trodimenzionalnu krivulju, za koju se očekuje da primijeni površinske elemente slobodnog oblika na širi spektar aplikacija za modulaciju svjetlosti.
Da bi potvrdio performanse takvih površinskih elemenata slobodne forme, tim je izvršio poređenje sa metodom projektovanja zasnovanom na bijekcionom mapiranju. Projektovanjem na prostorni modulator svetlosti, generisane su četiri različite veličine distribucije tačaka, respektivno. Rezultati su pokazali da je dizajn zasnovan na rasejanju bio u stanju da formira oštrije obrasce u poređenju sa konvencionalnim dizajnom.
Slika 2. Poređenje rezultata dizajna s tradicionalnim metodama
Istraživački tim je također verifikovao druge potencijale dizajna zasnovanog na defokusiranju, kao što je modulacija luminescencije izvora svjetlosti Lambertove tačke i oblikovanje zraka u trodimenzionalnom prostoru, a neki od rezultata dizajna prikazani su na slikama 3 i 4.
Slika 3. Element površinskog osvjetljenja slobodnog oblika koji ostvaruje difuzni fokusni uzorak
Slika 4. Proširivanje dubine polja distribucije svjetlosti
Shili Wei, doktorand na Školi za optoelektronske informacije Univerziteta nauke i tehnologije Huazhong, prvi je autor rada, vanredni profesor Donglin Ma je odgovarajući autor, a doktorand Yitong Li je koautor. Rad je finansiran od strane Nacionalne fondacije za prirodne nauke Kine i Shenzhen Natural Science Foundation.
Prema sekretarijatu Delta reke Jangce G60 Laser Alliance, Donglin Ma je 2010. godine dobio sredstva od Kineskog saveta za stipendije (CSC) da bi stekao zvanje magistra nauka iz optičkog inženjerstva i doktora nauka na Fakultetu optičkih nauka na Univerzitetu. u Arizoni, jednom od tri glavna optička centra u Sjedinjenim Državama. Tokom doktorata. godine posvetio se istraživanju inžinjerije rasvjete, optičkog dizajna slobodne forme, srodnog razvoja optičkih sistema i optičkih ispitivanja, te postigao plodne rezultate, ostvario niz istraživačkih projekata, objavio ili predstavio nekoliko akademskih radova i konferencija, te o njegovom radu su javno izvještavali Laser Focus World i drugi mediji, a razvio je CGH interferometriju, panoramski endoskopski sistem, mikroskop i optički test sistem. endoskopski sistem, mikroskop, 3D mjerni instrument i mnogi drugi optički sistemi. Nakon sticanja doktorata nauka. diplomirao, vratio se u Kinu sa punim radnim vremenom 2016. godine i trenutno radi kao vanredni profesor na Školi za optiku i elektronske informacije Univerziteta nauke i tehnologije Huazhong. Tokom ovog perioda, služio je kao tehnički savjetnik u Naučnom komitetu "Velikog (12-}metarskog) optičkog infracrvenog teleskopa", velikog projekta u kineskom 13. petogodišnjem planu, gdje je bio odgovoran za procjenu optičkog dizajn teleskopa u preliminarnom radu projekta s jedne strane, a bio je glavna osoba zadužena za idejno rješenje teleskopa na konkursu Huazhong University of Science and Technology (HUST) s druge strane. Dizajn teleskopa zasnovanog na velikom optičkom infracrvenom teleskopu objavio je poznati američki časopis za nauku i tehnologiju Science, a izazvao je i veliku pažnju domaćih medija, uključujući intelektualce. Moj akademski istraživački rad u skladu sa zahtjevima akademskog stila Univerziteta za nauku i tehnologiju Huazhong, ozbiljno pišem dva "rada", jedan u akademskim časopisima, objavio je više od 30 akademskih radova, aplicirao za niz patenata za pronalaske; drugi je napisan u matici, preduzeo niz vertikalnih projekata nacionalnog i pokrajinskog nivoa, vojne vertikale i civilne luke. Poduzeo je niz nacionalnih i pokrajinskih vertikalnih projekata, vojnih vertikalnih i civilnih horizontalnih projekata itd., koji su postigli značajne društveni uticaj.
Trenutno je uglavnom odgovoran za tri aspekta naučno-istraživačkog rada: prvo, za promociju uspostavljanja i izgradnje glavnog naučnog uređaja "Nantian Spectroscopic Survey Telescope", kao i za ključni istraživački rad na tehnologiji, ukupan budžet za izgradnju očekuje se da će projekat dostići oko 1,2 milijarde; drugo, da preuzme vodstvo u poduzimanju istraživačkog rada vojnog 863 projekta laserskih posebnih podtema, uključujući stabilnost membranskog sistema, nove vrste lasera i istraživački rad laserskog projekta. Drugo, on je uglavnom odgovoran za istraživanje niza podtema projekta 863 o laseru, uključujući stabilnost membranskog sistema, novi sistem laserske rasvjete, laserski predajnik natrijum zvijezde vodilice, itd. Treće, on je uglavnom odgovoran za istraživanje i razvoj Tianqin teleskopa, koji je osnovni uređaj Tianqin projekta.
