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  • 大连理工褚金奎团队利用曲面型微透镜阵列结构实现人工复眼

    作者:大连理工褚金奎团队 来源:投稿 时间:2025-01-19 19:35 阅读:121 [投稿]
    大连理工大学褚金奎教授、张然副教授团队根据远古生物三叶虫眼睛的灵感设计了一种曲面型微透镜阵列结构来实现人工复眼。

    人工复眼的成像功能受到广泛关注。研究者们首先验证了各级人工复眼的两阶成像功能。实验验证了各级人工复眼实现了一阶成像和二阶成像(图5b)。由各级人工复眼图像的X/Y比值定量衡量图像变形,得到图像变形对入射角的依赖性(图5e)。此外,人工复眼图像的不对称失真是由光源与人工复眼坐标位置造成(图5d)。为验证人工复眼的视场角,研究者们搭建了一套测试系统。捕获了不同入射角时人工复眼的图像(图6b),在MATLAB软件里获得三维光强度曲线量化了成像过程(图6c)。 

    双焦点平面聚焦

     

    图7.人工复眼的双焦点平面聚焦

    为验证人工复眼的双焦点平面,研究者们固定捕获1阶焦点图像和2阶焦点图像时CCD与微透镜阵列间的距离,只有与激光入射角一致的透镜才会出现最亮、最均匀的光斑(图7b)。此外,1阶焦点和2阶焦点光强分布的半最大宽度(FWHM)表明人工复眼实现了双焦点平面(图7c和图7d)。

    总结

    研究者们在人工复眼设计中融合仿生远古三叶虫复眼概念,基于几何光学的光线追迹方法优化人工复眼结构,通过超精密加工技术实现低表面粗糙度的人工复眼模具,采用热压印技术实现双焦点平面人工复眼的制造。通过自主搭建的测试平台实现了人工复眼的两阶成像、两阶聚焦、高视场角。

    文章信息:

    期刊: ACS Applied Materials & Interfaces

    题目: Fabrication of Artificial Compound Eyes with Biplanar Focal Planes on a Curved Surface

    作者:Qing Guo, Jinkui Chu, Hao Yu, Ran Zhang

    DOI:10.1002/adfm.202420892

    原文链接:https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsami.4c20089

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