重疊型復(fù)眼光學(xué)系統(tǒng)的研究.pdf

1、近年來，受動(dòng)物界昆蟲復(fù)眼的啟發(fā)，科學(xué)家提出了相應(yīng)的人工仿生復(fù)眼光學(xué)系統(tǒng)。將目前廣泛使用的單孔徑光學(xué)系統(tǒng)用象復(fù)跟一樣的多孔徑光學(xué)系統(tǒng)所代替，從而達(dá)到使整個(gè)系統(tǒng)小型化、輕量化、增大視場的目的。與并列復(fù)眼相比，重疊復(fù)眼有更高的光能量利用率和更高的靈敏度，但是，重疊型復(fù)眼結(jié)構(gòu)復(fù)雜，特別是其晶錐部分的漸變折射率介質(zhì)(GRIN)，在建模仿真時(shí)，比均勻介質(zhì)要復(fù)雜得多；而且在實(shí)際制作過程中，對(duì)微型化的GRIN介質(zhì)的折射率控制也十分困難，將其精確地沿一曲

2、面陣列排列也不易實(shí)現(xiàn)。這些問題大大阻礙了人工仿生重疊型復(fù)眼的研究與發(fā)展。
　　 針對(duì)以上問題，本文首先在研究生物界中存在的復(fù)眼結(jié)構(gòu)及各自的工作原理的基礎(chǔ)上，根據(jù)生物解剖學(xué)原理，建立了人工重疊型復(fù)眼的光學(xué)模型，并利用Zemax軟件分析了人工重疊型復(fù)眼的光學(xué)特性；其次在研究GRIN介質(zhì)特性的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)了由GRIN介質(zhì)構(gòu)成的重疊型復(fù)眼光學(xué)系統(tǒng)，并對(duì)其進(jìn)行了優(yōu)化，提高了光能量利用率。然后研究了利用曲面微透鏡陣列代替GRIN介質(zhì)的設(shè)計(jì)方