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国家标准计划《光学和光子学 微透镜阵列 第3部分:光学特性测试方法》由 TC103(全国光学和光子学标准化技术委员会)归口,TC103SC6(全国光学和光子学标准化技术委员会电子光学系统分会)执行 ,主管部门为中国机械工业联合会

主要起草单位 中科院重庆绿色智能技术研究院中国科学院光电技术研究所中科院大连化学物理研究所中国兵器工业标准化研究所电子科技大学

目录

基础信息

计划号
20220922-T-604
制修订
制定
项目周期
16个月
下达日期
2022-12-13
申报日期
2021-11-29
公示开始日期
2022-08-15
公示截止日期
2022-08-29
标准类别
基础
国际标准分类号
31.260
31 电子学
31.260 光电子学、激光设备
归口单位
全国光学和光子学标准化技术委员会
执行单位
全国光学和光子学标准化技术委员会电子光学系统分会
主管部门
中国机械工业联合会

起草单位

采标情况

本标准修改采用ISO国际标准:ISO 14880-3:2006。

采标中文名称:光学和光子学 微透镜阵列 第3部分:光学特性测试方法。

目的意义

微透镜阵列是一类重要的光学元件,具有光束匀化、分束、阵列成像、阵列聚焦探测、激光耦合、探测器耦合等功能,体积小、重量轻、造价低、易集成,能够实现普通光学元件难以实现的微型、阵列、集成、成像和波前转换等新功能。

例如,利用微透镜阵列的每一个通道进行独立聚焦,可以实现光束分束功能;利用微透镜阵列中每个通道独立成像并拼接,可以实现大视场成像、三维成像等功能;利用微透镜阵列每个通道对波前进行分割后在像面重新合成,可以实现波前调制、光束匀化等功能;利用微透镜阵列每个通道独立工作,可实现光的阵列化并行集成传输功能。

微透镜阵列在工程应用领域显示出越来越重要的应用价值和广阔的应用前景,普及程度与日俱增,如: 5G光纤通信系统中的高端光模块采用微透镜阵列实现多路并行传输功能,在减小体积与成本的同时,大幅提升数据传输通量;3D光学视觉传感模组中采用微透镜阵列实现发射光场调制,裸眼3D显示屏、光场相机计算光学成像等产品利用微透镜实现阵列成像,可以实现传统2D平面成像向高精度3D立体成像的跨越;激光医疗美容手术刀、人眼像差测量设备、工业激光半导体准直泵浦、激光加工设备波前匀化系统、航空航天大气湍流像差自适应光学矫正、飞行器导引光学小型化设计、液晶显背光源匀化照明、投影显示匀化照明系统等设备中,微透镜均是重要的关键光学元件。

从事微透镜阵列研究、开发、生产制造和应用的单位越来越多,在产业化推广方面呈爆发趋势增长。

研究单位如:中国科学院重庆绿色智能技术研究院、中国科学院光电技术研究所、中国科学院长春光学机械研究所、清华大学、浙江大学、复旦大学等;开发及生产制造单位有:珠海迈时、舜宇光学、瑞声科技、水晶光电、蓝特光学、高意科技、苏大维格、苏纳光电、鲲游光电等;应用单位有:电科声光电公司、航天8358所、航天508所、华为、海信、旭创科技、汇顶科技、光迅科技等。

同时,从事微透镜贸易业务也量涌现,如海纳光电、维尔克斯光电、长富科技、海创光电、上海矽安等企业,开展国内外微透镜阵列产品的销售代理业务,目前微透镜阵列技术与产品领域,国内已经形成了较为完整的产业链。

随着微透镜阵列产业化推广程度越来越高,参与单位越来越多,不同的微透镜阵列研究开发及生产制造单位所采用的加工方法各不相同,市场现有包括光刻刻蚀法、超精密车削法、模压法、注塑法、纳米压印法、溶胶凝胶法等均在广泛使用,对于不同厂家生产的微透镜阵列性能如何检测和评价,目前尚未达成统一认识。

微透镜阵列的光学特性是评价产品质量的重要指标,包括:有效前/后焦距、色差、位置均匀性等光学特性,由于没有统一的标准,应用单位难以选型,供货方产品交付时也缺乏公认的依据,需要尽快制定光学特性测试方法标准,推动国内微透镜阵列的自主研制和产业的健康发展。

范围和主要技术内容

标准范围: 本标准规定了微透镜阵列的有效前/后焦距、色差、位置均匀性等光学特性的测量原理、测试设备、测试程序及耦合效率、成像质量评定。本标准适用于微透镜阵列光学特性的测量。 主要技术内容: 微透镜阵列光学特性主要包括有效前后焦距、色差、位置均匀性及表示耦合效率的斯特列尔比、表示成像质量的调制传递函数等。 1)有效前后焦距,采用干涉法和共焦显微成像法,通过测量微透镜阵列中每个子透镜的有效前后焦距,即可计算出有效前后焦距的均匀性。 2)色差,基于干涉法和共焦显微成像法测试不同波长下的有效前后焦距即可计算色差。 3)位置均匀性,采用哈特曼传感器法可以测量微透镜阵列,用于标定微透镜阵列用于波前传感场景时其自身固有的偏差。 4)表示耦合效率的斯特列尔比及用于表示成像质量的调制传递函数,可以通过利用《微透镜阵列 第2部分:波前像差的测试方法》,测量出微透镜阵列的波前像差,然后计算获得斯特列尔比及调制传递函数。而表示微透镜阵列成像质量的分辨率指标,可以采用分辨率版结合显微成像法进行测量。