一种基于光学集成芯片的紧凑型结构光产生系统

TN256; 过去的几十年中,结构光照明在三维立体成像和计算机视觉有着重要的应用.然而,传统结构光产生系统结构复杂、体积庞大,这严重限制了它的潜在应用价值.提出了一种用于产生结构光的紧凑型的光电集成芯片,这种芯片基于绝缘体上的硅(SOI)材料.该方法具有结构简单、输出稳定、设计灵活等优势.不同于传统的结构光发生系统,该方法中,光束的强度及相位调制以及光束间的相互干涉都是由片上系统操控的.这有效避免了外界扰动对光斑质量的影响,同时提升了系统的便携性.实现了全片上调控的红外结构光产生系统.该结构光芯片大小仅为0.5×0.5 mm,可以产生约200×200μm的结构光照明区域.芯片照明区域的大小和结...

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Published in红外与毫米波学报 Vol. 39; no. 3; pp. 273 - 278
Main Authors 王辰, 俞育德, 李芳, 李智勇
Format Journal Article
LanguageChinese
Published 中国科学院大学,材料科学与光电技术学院,北京 100049 2020
中国科学院半导体研究所,集成光电子学国家重点实验室,北京 100083%中国科学院半导体研究所,集成光电子学国家重点实验室,北京 100083
Subjects
结构光
集成光学
structured illumination
光栅
gratings
on-chip
integrated optics
片上
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Summary:TN256; 过去的几十年中,结构光照明在三维立体成像和计算机视觉有着重要的应用.然而,传统结构光产生系统结构复杂、体积庞大,这严重限制了它的潜在应用价值.提出了一种用于产生结构光的紧凑型的光电集成芯片,这种芯片基于绝缘体上的硅(SOI)材料.该方法具有结构简单、输出稳定、设计灵活等优势.不同于传统的结构光发生系统,该方法中,光束的强度及相位调制以及光束间的相互干涉都是由片上系统操控的.这有效避免了外界扰动对光斑质量的影响,同时提升了系统的便携性.实现了全片上调控的红外结构光产生系统.该结构光芯片大小仅为0.5×0.5 mm,可以产生约200×200μm的结构光照明区域.芯片照明区域的大小和结构光的单元结构周期与光栅的结构设计和光源波长相关.此外,通过设计合理地设计芯片上的元件布局,我们可以得到多种不同结构的照明图样.
ISSN:1001-9014
DOI:10.11972/j.issn.1001-9014.2020.03.001