全像光學元件

 

全像光學元件的功能及其應用,日益在擴大與推廣。在此舉例如下:

1CD機器之全像光學讀寫頭

  使用全像光學讀寫頭於光碟讀取頭上的結構。由雷射二極體發出的光束,經過準直透鏡,取其零階透射光束,由聚焦透鏡讀取光碟上的資訊,從旋轉的光碟面上帶著訊息的反射光束通過時,一方面被曲折,另一方面被會聚在雷射二極體旁的四象限偵測器上,而投射到偵測器上繞射光束的像點,可以隨碟片本身的運動而有像散的現象,因此可以用來測量聚焦和循軌誤差。此種光學系統設計取帶了傳統式的光學讀寫頭的許多元件。 HOE 在這一系統中兼具了分光及聚焦 的功能,且在體型上具有輕薄短小的特性。目前市場上該分光鏡是以玻璃製造,價格昂貴,而我們以塑料製作,量產方便,價格便宜。

(2).條碼讀碼機

  目前較新型之讀碼機不是利用多角面鏡或平面鏡掃描,而是利用雷射光經全像轉盤聚焦於條碼 ( bar code) 上,再加上全像轉盤的轉動,使得雷射光在條碼上掃描。於是反射光經平面鏡反射至光偵測器。

  我們新創的全像光學掃描器其原理,乃是全像光柵上條紋密度與方向的不同,可產生不同的偏折角度。若將此全像光柵平移,重建光由固定方向入射。因全像光柵的移動,使重建光照射在光柵不同的位置方向,藉由不同的條紋密度,產生不同的偏折角度而產生掃描作用。我們計畫所創的全像掃描機是利用全像使多條雷射光多點聚焦且來同時掃描多方向的裝置。

  全像轉盤上面是由各種不同方向的全像波帶板所組成,每一全像波帶板均具有不同的掃描深度(亦即焦聚),且掃描方向亦不相同,當全像轉盤轉動一圈,在掃描面上即構成一掃描圖形。當操作員將條碼至於掃描器前時,有多條不同方向之雷射光可掠過掃描圖時,不論條碼的方向為何,均可由各掃描光中任一掃描線讀取,可增加掃描之成功率。

(3).雷射印表機

  雷射印表機與前兩項機器的不同,在於雷射印表機是重複的直線掃描,全像轉盤上各全像波帶板均相同,無須產生不同方向的掃描線。但其對掃描點大小的要求和直線性較全像轉盤嚴格。以多面體轉鏡為掃描器件,以全像 f-q 透鏡代替傳統 f-q 透鏡作直線掃描。以全像轉盤為掃描器件,另外前面一片全像光學元件,是用來負責修正雷射發出來的波形使其成球面波,並且修正全像轉盤所產生的像差。

(4).全像微細棒狀透鏡(micro lens

  目前之微細棒狀透鏡為離子交換法製作,利用中心與兩旁之折射率不同,而產生類似聚焦的現象,其缺點是成本高、需緊貼成像。全像微細光學元件(micro-lens )是屬於繞射元件,與一般傳統的反射和折射光學元件其特性有許多不同﹐可用以取代棒狀透鏡,其特性如下:

A.具有組合透鏡之功能。

B.屬於薄膜光學元件,重量輕。

C.製造和複製容易。

D.光學參數,如焦距等是波長的函數。

E.有多方向的功能。

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