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基于硅光的光学无线通信
OFC 2018会议上，澳大利亚皇家理工大学展示了首款基于硅光的室内光学无线通信系统。本篇笔记主要介绍这篇进展以及梳理相关的知识点。 首先简单介绍下光学无线通信(optical wireless communications (以下简称OWC)，顾名思义，也就是利用光在自由空间里进行通信。 此外，光学信号也可以达到较高的调制速率。典型的OWC系统示意图如下， ? （图片来自文献1） 与传统的光通信系统相比，唯一的区别是传输介质不再是光纤，而是自由空间。 目前研究较多的是可见光通信和近红外光通信。根据传输距离的差异，还可以进一步细分，例如基于卫星的OWC等。这里不一一展开讨论，以后会另写笔记介绍。 传统的机械式MEMS镜片调节激光的方向存在一些问题，而澳大利亚研究组另辟蹊径，采用硅光的相控阵列，实现了对光束的调节，进而演示了室内140cm距离、速率为12.5Gbps的光学无线通信。
1.1K12发布于 2020-08-13 - 来自专栏睐芯科技LightSense
成像光学、非成像光学和光学拓展量简介
成像光学成像光学是传统几何光学的核心内容，成像光学系统包括三个部分：物体、透镜和像。 成像光学的根本任务是利用成像系统实现不失真或尽可能少失真的信息变换或传输。光学成像主要分为三类：小孔成像、镜面成像和透镜成像。 非成像光学系统非成像光学系统按应用可以分为两类：集光系统和配光系统，集光系统应用于太阳能或光电检测中；配光系统主要用于照明设计，尤其是LED 照明设计。1. 非成像光学理论1 光展理论光展（光学扩展量）来自法语单词etendue 是几何光学系统中的一个重要光学属性，用来刻画光学系统的通光能力。 对于理想光学系统光展是一个守恒量， 而对于非理想系统光展只增不减，正是光展守恒为非成像光学设计带来了方便。2 .
1.2K10编辑于 2024-07-24 - 来自专栏睐芯科技LightSense
光学玻璃之光学特性
(1)折射率每个牌号的光学玻璃均按下表所列的光谱线给出折射率，所记载的折射率依据(4)项的色散曲线方程式计算得出。 (3)特殊色散性一般光学玻璃的绝大部分，部分色散比和阿贝数之间存在如下线性关系，这样的硝材被称为正常部分色散玻璃，与此相反，如果在领域图上偏离这条直线的玻璃被称为特殊部分色散玻璃，特殊色散性的大小以“正常玻璃
84610编辑于 2024-07-24 - 来自专栏硅光技术分享
光学相控阵列
上周笔记介绍了基于硅光芯片的室内无线通信进展，其核心器件是硅基的光相控阵列。这一篇笔记主要介绍光学相控阵列。 得益于集成光学的发展，基于硅光、InP系统的光学相控阵列都已经在实验室实现。典型的结构如下图所示，有点类似阵列波导光栅结构(AWG)。黄色区域为相位调制区域。 ? (图片来自文献3) 光学相控阵列可应用在激光雷达(LIDAR)、光学成像、空间光通信等领域。基于OPA的激光雷达，通过动态调节光束的出射角度，接收其反射信号，从而知晓目标的位置、形貌等信息。 如果说激光雷达是无人驾驶汽车的眼睛，那么光学相控阵列决定了这个眼睛的视场、反应速度。 以上是对光学相控阵列的原理和应用的简单介绍。 光学相控阵列通过实现不同单元间的相位差，实现光束的偏转，从而应用在探测、测距、通信等领域，应用非常广泛。但是目前片上集成的光学相控阵列还处于研究阶段，有许多工程化的问题需要解决。
5.3K12发布于 2020-08-14 - 来自专栏知识点分享
Ansys光学仿真
核心优势一 ANSYS SPEOS光学仿真软件通过CIE标准认证，采用统一眩光评价模型 UGR，对不舒适眩光进行分析评价，找出眩光产生原因，更改设计方案控制或消除眩光。 ANSYS SPEOS通过对高铁或地铁列车内部环境进行光学模拟，配合环境光源进行眩光分析，了解其产生机理，在设计前期进行最大的设计改进规避眩光，优化光环境设计。 虽然说，在建筑设计中无法完全规避眩光，但是我们可以采用光学仿真分析，有效并尽可能规避一些眩光现象。
1.6K20编辑于 2022-05-25 - 来自专栏云深之无迹
相机光学杂文
成像里面的一些概念 焦点是从无穷远处物体出发的光线经过光学系统后会聚的点。但这只是概念中的一个理想点，在现实世界中，焦点会存在一定的空间分布，称为弥散圆。 这种非理想的焦点通常源于光学系统的像差（aberration）。 所有镜头都可以对无穷远处的物体成清晰像，但对于非常靠近镜头的物体则存在一定的限制，超过限制后成像开始模糊。 对，还看到一个光学算法工程师的职位，有点意思 另外，今年3NM的芯片也可以做了~ 最后是一个小巧的舵机开关 https://www.digchip.com/datasheets/parts/datasheet
1.1K10编辑于 2023-02-27 - 来自专栏睐芯科技LightSense
高斯光学(Gaussian optics)或傍轴光学(paraxial optics)
如果物空间中一个物点P发出的发散球面波经过成像系统变换成一个会聚球面波，球面波中心为P'，则此系统称为理想光学系统，亦即理想光学。系统将物方的同心光束转换成像方的同心光束。 下图表示一个理想光学系统L,其中P0为光轴上一个物点，它的像点P0'在光轴上;P1为光轴外一个物点，它的像点P1'在光轴外。 理想光学研究光线在理想光学系统中的传递和变换,具有以下特点:(1)物方每一个点对应像方一个点(共轭点)，又称“点点成像”。(2)物方每一条直线对应像方一条直线(共轭线)。 理想光学系统只是实际光学系统的近似模型。 它是高斯首先提出来的，因此又称高斯光学(Gaussian optics)或傍轴光学(paraxial optics)。资料：《近代光学系统设计概论》，宋菲君等。
88410编辑于 2024-08-03 - 来自专栏亿源通科技HYC
高速光模块中的并行光学和WDM波分光学技术
并行光学传输在并行光学 (Parallel optics) 的信号传输中，链路两端的并行光模块中含有多个发射器和接收器，采用多条光纤，信号通过多条路径传输和接收，典型的光模块类型包括SR4，SR8，PSM4 MT（MPO）插芯和光纤阵列FA多通道微型连接组件是支持并行光互连的关键部件，用于模块外部光接口连接与模块内部光学耦合，能够集成到光模块板上。 WDM波分光学传输波分复用技术 (WDM) 可以实现单根光纤对多个波长信号的传输，这会成倍提升光纤的传输容量，已经被广泛应用在光通讯的中长距离传输和数据中心的互联中，典型光模块类型如FR4、FR8和LR4 利用自由空间光学（Free Space Optics）设计，结合准直器，用4个WDM波长的滤光片进行合波和分波。 如下400G Rx光学集成组件基于Z-block自由空间技术，集成了400G高速光收发模块的ROSA端的所有光学组件，包含Receptacle、准直器、Z-block、lens array、棱镜和底板。
1K10编辑于 2025-01-25 - 来自专栏睐芯科技LightSense
光学传感，测量哪些参数？
之前部门有一个光学工程专业的研究生，她的毕业论文是关于光纤传感的（具体题目忘了），问她监控什么参数的，她答不上来，说是老师的项目，她只负责有限元仿真。。。后来发现她ansys也不会用。 使用光进行传感、测量和控制的设备被称为光学传感器。光学传感通常是非接触式和非侵入式的，并且提供非常精确的测量。在这些传感器中，光波是信息传感器和信息载体。 基于偏振的传感器马吕斯定律、应力光学、法拉第旋转等等，都是基于被测物的偏振变化，已经被用于测量许多量。 使用法拉第旋转来测量在导线中流动的电流，使用电感应双折射来测量电压，使用应力光学定律测量力，使用椭圆偏振仪测量薄膜厚度和折射率。拓展阅读：椭圆偏振的基本方程4. 基于方向变化的传感器光学方向是基于方向变化的设备，可用于监测许多变量，如位移、压力和温度。比如3D相机—结构光、双目视觉和光飞行时间。
25810编辑于 2024-07-25 - 来自专栏AI电堂
光学指纹识别芯片
随着指纹芯片成本价格下移，有望带动光学屏下指纹识别向中低端手机设备渗透，技术可下沉至 3000 元以下的手机。 目前，主流指纹识别技术有三类，光学式、超音波式和电容式。 ▲ 图5 光学式指纹识别技术显示结构 光学式指纹识别技术优势在于穿透性强，可在不开孔情况下，实现屏下识别指纹，符合大屏流行趋势；同时技术成熟，商用化程度高。 但其也有技术劣势，光学传感器体积大；无法对真皮层进行识别，安全性及防伪性较低；此外，光学式需借助OLED自发光特性，导致额外功耗增加、屏幕寿命缩短。 汇顶科技已研发三代屏下光学指纹方案。第三代超薄光学指纹识别方案能很好的适配 5G 手机的空间需求。 ▲ 图8 汇顶第二、三代光学指纹识别方案实用示意图 ▲ 图9 汇顶三代屏下光学指纹识别方案对比 面对 5G 智能手机对内部更大空间的需求，汇顶第三代超薄光学屏下指纹识别技术采用微透镜方案
2.3K10编辑于 2022-09-02 - 来自专栏睐芯科技LightSense
黑色光学材料
超黑宽波段全吸光消光纳米镀膜（Super black wide-band light absorbing nano coating)，可以将入射到材料表面的的光线，包括紫外光、可见光、近红外光以及中远红外波段的光，几乎全部吸收而没有反射。材料表面对所有入射光的吸收率达到96%以上，最高达到99%以上，总半球反射率低至1%以下，辐射率接近1，已近似黑洞。超黑吸光薄膜的制备具有非常大的技术难度。
67710编辑于 2024-07-25 - 来自专栏WOLFRAM
Wolfram 光学解决方案
优化由符号定义的透镜和反射镜的系统，用内置图像处理或数据分析函数检测光学元件，计算复杂的射线跟踪模型。 Wolfram的优势 Wolfram技术包括数千种内置函数和个不同领域的精选数据从而帮助您： 快速模拟透镜、反射镜及其他光学仪器的特性 设计太阳能聚光器、激光、照相机的镜头等 将图形制成动画，观察调整光学元件时结果如何变化 创建互动界面用于光学系统的设计或效果的分析 设计、检测光散射仪器，并与其互动 运用高性能的数学功能优化设计，减少研究时间和费用 进行显微光刻的光学建模，或显微仪器的优化 将干涉图可视化，测试反射镜和透镜 创建光学系统的设计、曲线拟合或数据分析的互动工具，提供视觉反馈使得创新仪器的调试检测变得容易 Code V 和 Zemax 不提供个性化的交互工具 利用完全自动的精度控制以及任意精度算法，在光学模型的计算中得出准确的结果 数值和符号计算用于准确计算可重复使用的模型或准确确定畸变 用微积分和微分方程进行从点扩展函数到显微镜的充分理论的光学计算 » 内置光学特殊函数包括菲涅耳积分、Zernike 多项式，和贝塞尔函数 »
1.2K20发布于 2020-05-15 - 来自专栏亿源通科技HYC
应用于高速收发模块的并行光学&WDM波分光学技术
图片什么是并行光学技术?并行光学技术是一种特殊的光通信技术，在链路两端发射并接收信号，通常采用并行光学收发光模块来实现两端的高速信号传输。 传统的光纤收发模块无法满足日益增长的高速传输需求，而并行光学技术可以成为 4×50G，8×50Gbps传输的经济高效的解决方案。 利用自由空间光学（Free Space Optics）设计，结合准直器，用4个CWDM波长的滤光片通过微光学的方式进行合波和分波。 图片图片为了简化封装工艺，以减小尺寸和降低成本，人们开发了基于集成光学技术的CWDM4 AWG芯片。AWG是阵列波导光栅的简称，在电信网中早已成熟应用。 AWG和Z-block都是高速光模块大量应用的光学组件。Z-block技术在一定程序上优于AWG，性能更好，链路损耗更小，能够传输更远距离。
2.5K30编辑于 2022-12-19 - 来自专栏6G
Intel 的光学互连方案 -- CPO 与 OCI 以及 4Tbps 光学小芯片
首先正文的第 1 页 ppt 中，简单介绍了光通信从用于长距离通信转变为密度高得多的短距离链路的历程。 在电信时代，光通信具有长距离传输的特点，使用低损耗光纤（可达数百公里），配合光纤放大器（C 波段），采用离散光学子组件，高度依赖数字信号处理（DSP）。 进入数据通信时代，追求低功耗，采用集成光子学（硅光子学），不采用光学放大器，减少 DSP 功能，使用强度调制直接检测，IMDD，并且其最终目标是消除 DSP（如 LPO、CPO）。 共封装光学（CPO）适用于网络应用，而光学计算互连（OCI）适用于计算结构。 Intel 并通过实验演示了 CPU 到 CPU 的光通信，首次展示了通过共封装 OCI 和光纤进行的 CPU 到 CPU 通信，实验结果表明 OCI 接收器和链路性能良好。
2.1K13编辑于 2024-08-30 - 来自专栏机器学习炼丹术
医学成像之光学基础
光子的吸收可以让分子的电子从ground state to an excited state，这个过程叫做激发态excitation。激发态也可以由其他的机制产生，比方说机械的或化学作用。当一个电子被提升到激发态的时候，有几种可能的结果：被激发的电子relax到基态，可以发出光子或热量
65320编辑于 2023-09-01 - 来自专栏芯片工艺技术
集成光学材料的学习
以下节选他的部分课件学习一下集成光学材料。 光学材料分的类别很多，有单晶、多晶玻璃以及特殊单晶材料。
60921编辑于 2022-11-16 - 来自专栏硅光技术分享
光学仿真的常用数值方法
我们常常会对一些光学结构进行仿真设计，一款好用的仿真软件是必不可少的。深入了解这些仿真工具的工作原理，有助于我们更有效地选择与利用这些工具，得到合理的结果。工欲善其事，必先利其器。 有限元方法的另外一个优势可以同时对多种物理过程进行仿真，例如同时仿真光学过程和热学过程。 以上是对三种常用的电磁仿真计算方法的简单介绍。
3.9K62发布于 2020-08-14 - 来自专栏点云PCL
头戴式ARVR 光学标定
相比之下，光学透视 AR（OST-AR）直接向用户提供物理世界的视图，而虚拟对象则通过光学组合器同时施加到用户的视图中。 在这个模型下，人眼相机的光学中心假设位于巩膜（眼球）球体的中心。然而，眼睛的节点——光线穿过瞳孔的交叉点——是光学眼睛中心更合适的位置。 显示器模型 到目前为止，提到的大多数方法都将OST-HMD的图像屏幕视为平面面板，然而，这个模型忽略了这样一个事实，即光学组合系统可以在入射光线到达眼睛之前对其进行扭曲，其方式类似于矫正眼镜。 这种失真既可以影响显示器的虚拟图像（增强视图），也可以影响通过组合光学器件看到的真实世界的视图（直接视图）。 Itoh和Klinger提出将畸变建模为穿过光学元件的4D光线束（光场）的偏移，然后估计原始光场和畸变光场之间的4D到4D映射。因为它使用光场，这种方法可以处理视点相关的失真。
2.4K20编辑于 2022-02-08 - 来自专栏工程监测
关于红外雨量计（光学雨量传感器）的红外光学测量技术
关于红外雨量计（光学雨量传感器）的红外光学测量技术红外雨量计是一种常用的雨量测量设备，它通过红外光学测量技术来测量雨量。红外光学测量技术是指利用光学原理和仪器对物体的红外辐射进行测量、分析和处理。 在红外雨量计中，利用红外光学测量技术来测量雨滴的大小、数量以及落下的速度，从而间接地推算出降雨量。 红外光学测量技术在红外雨量计中的应用主要涉及到两个方面，分别是红外传感器和数字图像处理。在红外传感器中，利用红外辐射信号来测量雨滴的大小和数量。 数字图像处理技术在红外雨量计中的应用主要涉及到红外光学成像和算法处理两个方面。在红外光学成像方面，利用红外摄像机对雨滴进行成像，通过对图像的分析和处理，可以得到雨滴的轨迹和速度等信息。 图片红外光学测量技术是红外雨量计的核心技术，通过传感器和数字图像处理技术，可以实现对降雨量的快速、准确测量。此外，红外雨量计还具有无人值守、自动化等优点，被广泛应用于气象、水文、农业等领域。
71750编辑于 2023-08-11 - 来自专栏光芯前沿
Yole：光学超表面产业简述
◆ 超表面的定义与应用 超表面组件为一种衍射光学元件（DOE），其关键结构尺寸与工作波长处于同一量级。超表面主要分为两类： 1. 纳米柱衍射光学元件：主要用于成像领域，例如3D传感模组和摄像头模组。其优势在于用单一超表面替代多个传统光学元件，从而缩小模组尺寸并降低成本。 2. 3D裸眼显示（如LetinAR公司）：通过微光学元件实现2D/3D模式切换（长期目标为衍射方案）。 ◆ 市场规模预测 ★2023年：6200万美元（主要来自AR领域）。
1K10编辑于 2025-04-08
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