摘要：针对浮雕光栅实际加工的光栅形貌与理论设计形貌存在差异的情况,提出从傅里叶级数的角度去分析光栅结构,探讨光栅傅里叶级数展开式中各空间频率分量对其结构和衍射效率的影响,试图在保证高衍射效率的同时,降低光栅的制备难度。对常见的周期性浮雕光栅进行傅里叶级数展开,减少高频分量,代入仿真软件建模并计算其衍射效率。仿真结果表明:对于矩形光栅,光栅陡直度为46.3°时即可满足最高衍射效率要求;而对于直角三角光栅,光栅陡直度为80.4°并且光刻分辨率不低于300 nm时才可满足最高衍射效率。针对不同结构的浮雕光栅,在满足最高衍射效率时保留的高频含量是不同的,文中提出的分析方法能帮助设计者根据具体的光栅结构,提出加工精度要求,制定具体加工方案,降低加工制备难度。

摘要：激光光源用于直下式背光时,需要将小尺寸的椭圆形光斑整形为符合显示面积要求的矩形均匀光斑。针对激光发散角小、用于直下式背光整形距离过长的问题,利用衍射光学元件算法,设计了一款对激光二极管(Laser diode, LD)进行整形的衍射光学元件(diffractive optical element, DOE)。首先,确定输入和输出光场的振幅分布,以及成像距离。接着,利用MATLAB根据衍射公式和盖师贝格–撒克斯通算法计算出DOE的相位分布。然后,将得到的DOE相位数据带入仿真软件VirtualLab中进行仿真。仿真结果发现光斑存在较严重的畸变,并且能量利用率不高。对输出光场分布进行了改进,重新设计了DOE,并进行了仿真。结果表明:优化后的DOE能有效地将LD出射的椭圆形光斑整形为14 mm × 11 mm的矩形光斑,能量利用率从之前的46.69%上升到56.08%,均匀性为从80.59%提升到87.16%。采用本文设计的DOE能实现激光光束从椭圆形高斯型光斑到矩形均匀光斑的整形要求,满足直下式背光亮度和均匀性的要求。

摘要：针对102cm固态体积式真三维立体显示器的亮度要求,设计了基于UHP光源的四灯投影光源系统,并通过复眼均光系统实现均匀照明。仿真结果表明,光源系统总的光通量为50 009lm,为理论计算值的1.21倍,且光斑均匀性达到86%。完成102cm固态体积式真三维立体显示器的装配、测试,测得屏前静态全白场亮度138nit,图像立体感较强,无明显分层现象。仿真和样机测试结果均表明,设计满足102cm固态体积式真三维显示的亮度要求。

摘要：目前,我国的通用飞机及其机载航电系统起步阶段大多依赖国外先进技术或者引进国外具有知识产权保护的成熟产品,并由此消化吸收,进而开发出拥有自主知识产权和创新的产品和技术,从目前我国相关技术发展的成熟度来看,通用飞机航电系统的主要问题是设备和系统的适航认证性问题,因此论文基于适航认证的要求,提出了一种基于FPGA的图形显示方案,该方案利用FPGA实现对显示数据的简单处理和视频接口等功能,而其中图形的渲染、字符叠加以及OpenGL等图形加速功能均利用航电IPC的CPU完成。该方案具有开发难度低、适航认证难度最小、开发速度快等特点,是满足目前快速抢占通飞航电市场领域的较好方案之一。

摘要：提出了一种基于曲面能量映射的反馈优化设计方法,通过预先计算目标面能量分布趋势重新分配目标面网格单元,构建新的自由曲面透镜面型。采用该方法设计并分析比较了一系列透镜,仿真发现:当目标面半径与目标面高的比值(DHR)为2、透镜高和LED宽度的比值从1∶1变化到1.5∶1时,照度非均匀性下降了8.97%~11.95%;当透镜高和LED宽度的比值为1.5∶1、DHR从1.8变化到2.2时,照度非均匀性下降了7.60%~16.49%。所提方法能有效改善扩展光源下目标面的照度均匀性,设计过程不依赖于仿真软件,迭代次数少,简便易行。

摘要：在真三维显示系统中,有海量图像数据需要高速传输。为了满足数据吞吐量的需求,数据采用多路差分总线的形式进行传输,但是由于电路板布线的差异,会导致数据传输的可靠性降低。本文中采用动态相位调整(DPA)技术,保证了数据传输的可靠性和稳定性,满足了真三维显示的需求。

摘要：固态体积式真三维立体显示将三维目标体信息通过高速投影光学引擎,依据显示信息表面深度不同,分别投影到对应深度的显示体上。文章设计了用于固态体积式真三维立体显示照明光路中的中继系统,其放大率为-2,物方数值孔径为0.402,优化后畸变小于0.5%,大大提高了固态体积式真三维立体显示器照明系统的能量利用率和均匀性,降低了系统对光源亮度的要求,同时也减小了系统的发热量。

摘要：提出利用DOE对激光进行调制,产生可控干涉条纹用于体全息光栅记录。并提出基于Gerchberg-Saxton(GS)算法的优化算法,改善了输出光场。仿真结果表明:优化后的DOE产生的条纹均匀性由80.15%提升至88.06%,条纹对比度由28.42提升至68.95,误差函数由8.26%降至5.24%。基于液晶空间光调制器进行了实验验证,实验结果表明文中算法得到的条纹对比度和条纹均匀性较GS算法得到了改善。提出的DOE优化设计方法增加了DOE在体全息光栅记录研究领域的实际应用性。