用等效参数表征c型单元结构的特性。选取c型单元结构时，要选取折射率范围符合设计要求，并且阻抗相对较小的结构。本发明设计的声学超材料透镜中心频率为7000hz，十分之一波长约为5mm，相邻两个c型单元结构间距为5mm。为了实现更多功能，每个c型单元结构的折射率变化范围需要尽可能的大，同时折射率的最小值要接近于1。考虑到3d打印的加工精度以及尺寸限制，经优化后我们取c型单元结构的外半径r＝，圆环宽度w＝，开口角度θ＝145°，旋转角度从158°变化到252°，中心频率7000hz，折射率变化范围为。图3给出了c型单元结构在不同频率下，相对折射率随旋转角度的变化曲线，这些曲线的偏差很小，说明该c型单...

因此使用词语“顶”并不将该层限制到任何具体的空间或几何关系。本文描述的任意vcsel结构可以包括用于操控光输出的一个或多个元原子800。应该理解的是，为了清楚起见*示出了单个元原子，但是任意数目的元原子可以被图案化在顶层802上。尽管在本实施例中示出了圆柱形状，但是任意形状可以用于元原子800。元原子800可以具有基于来自vcsel的发射光的峰值波长的直径。例如，元原子800可以具有范围在λ/10到λ/5之间的总直径。类似地，元原子800的总厚度取决于来自vcsel的发射光的峰值波长。例如，元原子800可以具有大约λ/2的厚度。芯材804可以是具有相对较低的折射率但是高沉积速率的材料，因此提高...

这些对本实用新型权利要求进行改进和等同替换后的技术方案，均落入本实用新型的保护范围。本实用新型的多功能二维声学超材料透镜是通过电机控制c型单元结构，进而控制折射率变化的方法实现的。如图1所示，本实用新型提供的声学超材料透镜，包括基底材料层以及等间隔镶嵌在基底材料层上的若干c型单元超材料阵列，c型单元超材料阵列均由若干个c型单元结构周期性排列而成，其周期尺寸为a，c型单元结构为可旋转单元结构。为了实现在同一c型单元结构上获得不同的折射率，本实用新型设计了一种c型单元结构如图2所示，图2(a)为c型单元结构俯视图，其中外半径为r，圆环宽度为w，开口角度为θ，旋转角度为图2(b)为c型单元结构安装示...

之类的其他材料包括使得它们更适用于操纵光学波振面的更高的折射率，但是这种材料对以5:1至10:1之间的更高纵横比进行制造提出了挑战。下面的表2提供了不同材料的概况，包括它们的折射率、比较大效率的厚度、比较大散射效率、以及可见范围中的光吸收。比较大散射效率是通过使用周期性透射sws作为将垂直入射的平面波偏转到特定衍射级的模型系统计算得出的。从表2可以看出，诸如硅和锗之类的材料具有极好的散射效率和高反射率。但是，这些材料还会由于它们的小带隙而吸收可见范围中的光(并且还将部分地吸收近红外波长)。诸如氧化硅和氧化铝之类的材料在可见范围中几乎是透明的，但是具有较低的散射效率，因此限制了它们作为sws材料...

典型的太阳能菲涅尔透镜就是将齿型朝向电池片，这和之前谈到的准直应用中齿型朝向长共轭方向刚好相反。齿型朝内的另外潜在好处的减少太阳辐射对干扰角的冲击，也能够避免结构面里堆积灰尘和沙砾。这种类型菲涅尔透镜通常看作是非成像透镜，因为穿过透镜的有效区域焦距是固定的。其主要的作用是比较大限度增加太阳辐射到电池片上，用于转化成电力，因而无须考虑降低图象球面误差。科研系统中也经常用到菲涅尔透镜，透镜与水平面成45±5?夹角。如果两道不同波长的光线平行穿过透镜，就能够聚焦在直径2mm光斑上；它也可以用于视景系统模拟与仿真。菲涅尔透镜光学助降系统怎么样？浙江热红外透镜价位每个亚波长结构具有大约λ/2的厚度，其中...

一个或多个***vcsel和一个或多个第二vcsel被配置为发射红外辐射。示例14包括示例10至13中任一项的主题，其中，一个或多个***vcsel中的每个***vcsel被配置为发射具有两个或更多个横向模式的辐射。示例15包括示例14的主题，其中，一个或多个第二vcsel中的每个第二vcsel被配置为发射具有单个横向模式的辐射。示例16包括示例10至15中任一项的主题，其中，激光源还包括在衬底的表面上的一个或多个第三垂直腔面发射激光器(vcsel)结构，每个第三vcsel结构具有不同于***孔径宽度和第二孔径宽度的第三孔径宽度并且单独地在衬底的表面上方延伸。示例17包括一种降低来自激光源的斑...

国际上有人研制大型菲涅尔透镜，试图用于制作太阳能聚光集热器。菲涅尔透镜是平面化的聚光镜，重量轻，价格比较低，也有点聚焦和线聚焦之分，一般由有机玻璃或其它透明塑料制成，也有用玻璃制作的，主要用于聚光太阳电池发电系统。我国从70年代直至90年代，对用于太阳能装置的菲涅尔透镜开展了研制。有人采用模压方法加工大面积的柔性透明塑料菲涅尔透镜，也有人采用组合成型刀具加工直径，结果都不大理想。近来，有人采用模压方法加工线性玻璃菲涅尔透镜，但精度不够，尚需提高。还有两种利用全反射原理设计的新型太阳能聚光器，虽然尚未获得实际应用，但具有一定启发性。一种是光导纤维聚光器，它由光导纤维透镜和与之相连的光导纤维组成，...

在一些实施例中，衬底302是玻璃衬底(例如，pyrex衬底或硼硅玻璃衬底)或蓝宝石衬底(al2o3)。根据实施例，横跨衬底302的表面的每个vcsel结构304彼此各不相同。每个vcsel结构304包括具有多个镜像层(例如，布拉格反射器)的层堆叠，这些镜像层将多个量子阱层夹在中间，以生成从每个vcsel结构304的顶部传导出来并且沿衬底302的表面的法线的激光辐射。每个vcsel304可以按顺序布置在衬底302的整个表面。在一个示例中，vcsel304被布置在2d阵列图案中，每个vcsel在横跨衬底302的表面的x方向和y方向上相隔相同的距离。也可以按照其他顺序模式布置vcsel304，或者可...

并且可以被用来重建物体104的3d表示。发射的辐射106和接收的辐射108可以是具有在大约400nm到大约700nm的范围中的波长的可见光。在另一示例中，发射的辐射106和接收的辐射108包括具有在大约700nm到大约1400nm的范围中的波长的近红外辐射。在一个示例中，发射的辐射106和接收的辐射108均包括在大约935nm到大约945nm范围中的波长。图2示出了根据实施例的光投影仪系统102的各种组件。光投影仪系统102包括光源202、透镜204、检测器206、深度确定电路208、源驱动器电路210、以及处理器212。光源202可以被设计为生成辐射106并向物体发射辐射106。光源202可...

示例39包括示例33至38中任一项的主题，其中，芯材和壳材具有大约λ/2的厚度，其中，λ是光源的峰值输出波长。示例40包括示例33至39中任一项的主题，其中，壳材包括硅。示例41包括示例33至40中任一项的主题，其中，芯材具有基部和顶部，并且基部比顶部宽。示例42包括示例33至40中任一项的主题，其中，芯材具有基部和顶部，并且基部比顶部窄。本文采用的术语和表述被用作描述性术语而非限制性术语，并且使用这些术语和表述不意在排除所示出和描述的特征(或其部分)的任意等同，并且应认识到在权利要求范围内的各种修改是可能的。因此，权利要求用于覆盖所有这些等同。本文已经描述了各种特征、方面、和实施例。根据本公...

d4)的多个vcsel的第四区域608。孔径宽度d1-d4中的每个孔径宽度可以彼此相差相同的数量。例如，孔径宽度d1-d4中的每个孔径宽度可以相差500nm、1μm、2μm、或3μm。在另一示例中，孔径宽度d1-d4可以是给定范围(例如，1μm到10μm)内的任意值。在所示出的具有不同孔径宽度的vcsel阵列的四个区域的示例中(产生四个不同的斑点图案)，总斑点噪声降低大约50％尽管图6示出了*四个区域，但是衬底302的表面上可包括分别具有给定孔径宽度的vcsel阵列的任意数目的区域。另外，每个区域可以具有任何形状或大小。在一些实施例中，任意区域可以部分或完全地与任何其他区域重叠。亚波长结构集成...

之类的其他材料包括使得它们更适用于操纵光学波振面的更高的折射率，但是这种材料对以5:1至10:1之间的更高纵横比进行制造提出了挑战。下面的表2提供了不同材料的概况，包括它们的折射率、比较大效率的厚度、比较大散射效率、以及可见范围中的光吸收。比较大散射效率是通过使用周期性透射sws作为将垂直入射的平面波偏转到特定衍射级的模型系统计算得出的。从表2可以看出，诸如硅和锗之类的材料具有极好的散射效率和高反射率。但是，这些材料还会由于它们的小带隙而吸收可见范围中的光(并且还将部分地吸收近红外波长)。诸如氧化硅和氧化铝之类的材料在可见范围中几乎是透明的，但是具有较低的散射效率，因此限制了它们作为sws材料...

由于激光斑点的出现从一开始(实际上在图像捕捉时，通过激光源设计)就被管理或以其他方式减少，所以也消除或以其他方式降低了对于捕捉图像上的基于斑点的后处理的需求。根据实施例，用在结构化光投影仪中的激光源包括衬底、布置在衬底上的一个或多个***vcsel、以及布置在衬底上的一个或多个第二vcsel。一个或多个***vcsel各自具有***孔径宽度，并且各自单独地在衬底的表面上延伸。一个或多个第二vcsel各自具有不同于***孔径宽度的第二孔径宽度，并且各自单独地在衬底的表面上延伸。使用具有不同孔径宽度的vcsel的阵列提供了具有不同波长的发射辐射，从而提供了不同的斑点图案。当在检测器上被接收时不同的...

并且每个第二vcsel结构单独地在衬底的表面上方延伸。本申请另一方面提供了一种激光源。该激光源包括：衬底；vcsel结构，vcsel结构在衬底的表面上并且在衬底的表面上方延伸，vcsel结构具有顶层；以及多个亚波长结构，多个亚波长结构在vcsel结构的顶层上，其中，多个亚波长结构中的一个或多个亚波长结构包括芯材和壳材，壳材在芯材的一个或多个表面。附图说明参考附图，随着下面的详细描述的继续，请求保护的主题的实施例的特征和优点将变得明显，在附图中：图1示出了根据本公开的实施例配置的光投影仪系统。图2提供了根据本公开的实施例配置的光投影仪系统的更详细的图示。图3示出了根据本公开的实施例的用在光投影仪...

因此使用词语“顶”并不将该层限制到任何具体的空间或几何关系。本文描述的任意vcsel结构可以包括用于操控光输出的一个或多个元原子800。应该理解的是，为了清楚起见*示出了单个元原子，但是任意数目的元原子可以被图案化在顶层802上。尽管在本实施例中示出了圆柱形状，但是任意形状可以用于元原子800。元原子800可以具有基于来自vcsel的发射光的峰值波长的直径。例如，元原子800可以具有范围在λ/10到λ/5之间的总直径。类似地，元原子800的总厚度取决于来自vcsel的发射光的峰值波长。例如，元原子800可以具有大约λ/2的厚度。芯材804可以是具有相对较低的折射率但是高沉积速率的材料，因此提高...

面部识别、从图像的特征提取等)、以及改善机器人及其环境之间的交互的机器人学在内的很多领域有用。但是，仍然有很多与sli相关联的未解决的问题。技术实现要素：本申请一方面提供了一种激光源。该激光源包括：衬底；一个或多个***垂直腔面发射激光器(vcsel)结构，一个或多个***vcsel结构在衬底的表面上，其中每个***vcsel结构具有***孔径宽度，并且每个***vcsel结构单独地在衬底的表面上方延伸；以及一个或多个第二vcsel结构，一个或多个第二vcsel结构在衬底的表面上，其中每个第二vcsel结构具有不同于***孔径宽度的第二孔径宽度，并且每个第二vcsel结构单独地在衬底的表面上方...

国际上有人研制大型菲涅尔透镜，试图用于制作太阳能聚光集热器。菲涅尔透镜是平面化的聚光镜，重量轻，价格比较低，也有点聚焦和线聚焦之分，一般由有机玻璃或其它透明塑料制成，也有用玻璃制作的，主要用于聚光太阳电池发电系统。我国从70年代直至90年代，对用于太阳能装置的菲涅尔透镜开展了研制。有人采用模压方法加工大面积的柔性透明塑料菲涅尔透镜，也有人采用组合成型刀具加工直径，结果都不大理想。近来，有人采用模压方法加工线性玻璃菲涅尔透镜，但精度不够，尚需提高。还有两种利用全反射原理设计的新型太阳能聚光器，虽然尚未获得实际应用，但具有一定启发性。一种是光导纤维聚光器，它由光导纤维透镜和与之相连的光导纤维组成，...

来自具有不同波长的两个波束的斑点图案变得不相关。这意味着应该设计各种vcsel的孔径宽度以使得vcsel之间的发射波长差由下式给出：δλ≥λ2/2z(1)其中，z是物体的照明表面的表面剖面高度变化。对于940nm的示例峰值发射波长和z＝，波长差应≥。图5是示出根据实施例的具有不同孔径宽度的两个不同vcsel阵列的激光光谱的图表。顶部的光谱是从***vcsel阵列测得的，其中每个vcsel结构具有4μm的孔径宽度。底部的光谱是从第二vcsel阵列测得的，其中每个vcsel结构具有2μm的孔径宽度。从光谱可以看出，具有较大孔径大小的***vcsel阵列包括两种横向激光模式和具有973nm左右的峰值...

透镜中心被定义为坐标原点，水平方向为x轴，垂直方向为y轴。空气的折射率为1，透镜的折射率n(y)沿y轴变化，例如y＝0时透镜的折射率为n(0)，y＝l/2时透镜的折射率为n(l/2)，声学超材料透镜的长度设为l＝200mm，宽设为w＝60mm，折射率变化范围为～，因此n(0)＝，n(l/2)＝，由此可得任一y值的折射率n(y)与n(0)、n(l/2)的关系为：我们取f＝180mm，可得一维聚焦透镜折射率公式n(y)为：由公式(2)可得聚焦透镜的折射率分布如图4(b)所示，图4(c)为聚焦透镜在工作频率7000hz的仿真结果，可以看出与入射的高斯波相比，出射波在距透镜约为180mm处汇聚成一点。...

每个亚波长结构具有大约λ/2的厚度，其中，λ是该vcsel结构的峰值输出波长。示例30包括示例23至29中任一项的主题，还包括在衬底的表面上的多个vcsel结构，其中，多个vcsel结构中的每个vcsel结构包括多个亚波长结构。示例31包括示例23至30中任一项的主题，其中，多个亚波长结构包括具有基部和顶部的至少一个亚波长结构，其中，基部比顶部宽。示例32包括示例23至31中任一项的主题，其中，多个亚波长结构包括具有基部和顶部的至少一个亚波长结构，其中，基部比顶部窄。示例33是一种布置在光学设备上的亚波长结构。该亚波长结构包括芯材和在芯材的一个或多个表面上的壳材。芯材具有***折射率并且具有比...

深度确定电路208被配置为从检测器206接收图像获取数据，并且基于参考平面确定横跨物体表面上的多个点的一个或多个空间测量结果。可以基于投射到物体上的光图案的扭曲计算得出这些测量结果。这种图像处理可以使用本行业的公知技术，例如，标准测距或三角测量方法。在一些实施例中，光驱动器电路210被包括在光投影仪系统102中并且被配置为控制光源202的操作。因此，光驱动器电路210可以被配置为向光源202提供功率，更具体地控制应用于光源202的功率的占空比。在一些实施例中，深度确定电路208可以向源驱动器电路210提供信号，以改变光源202的操作方式。例如，如果深度确定电路208发现接收图像太模糊而无法做出...

一个或多个***vcsel和一个或多个第二vcsel被配置为发射红外辐射。示例14包括示例10至13中任一项的主题，其中，一个或多个***vcsel中的每个***vcsel被配置为发射具有两个或更多个横向模式的辐射。示例15包括示例14的主题，其中，一个或多个第二vcsel中的每个第二vcsel被配置为发射具有单个横向模式的辐射。示例16包括示例10至15中任一项的主题，其中，激光源还包括在衬底的表面上的一个或多个第三垂直腔面发射激光器(vcsel)结构，每个第三vcsel结构具有不同于***孔径宽度和第二孔径宽度的第三孔径宽度并且单独地在衬底的表面上方延伸。示例17包括一种降低来自激光源的斑...

因此使用词语“顶”并不将该层限制到任何具体的空间或几何关系。本文描述的任意vcsel结构可以包括用于操控光输出的一个或多个元原子800。应该理解的是，为了清楚起见*示出了单个元原子，但是任意数目的元原子可以被图案化在顶层802上。尽管在本实施例中示出了圆柱形状，但是任意形状可以用于元原子800。元原子800可以具有基于来自vcsel的发射光的峰值波长的直径。例如，元原子800可以具有范围在λ/10到λ/5之间的总直径。类似地，元原子800的总厚度取决于来自vcsel的发射光的峰值波长。例如，元原子800可以具有大约λ/2的厚度。芯材804可以是具有相对较低的折射率但是高沉积速率的材料，因此提高...

该声学超材料未来在声学隐身、声学吸波、声波通信及其他各类声学器件中具有很多潜在应用。技术实现要素：实用新型目的：本实用新型提供一种可实时调控、多功能、结构简单、低成本、易于加工的旋转可调的二维声学超材料透镜。技术方案：为实现上述实用新型目的，本实用新型采用以下技术方案：一种旋转可调的多功能二维声学超材料透镜，包括基底材料层以及等间隔镶嵌在基底材料层上的若干c型单元超材料阵列，c型单元超材料阵列由若干个c型单元结构周期性排列而成。可选的，c型单元结构为亚波长单元结构，且c型单元结构为各向异性的超材料单元。可选的，每个c型单元结构由电机控制旋转角度，不同的旋转角度下c型单元结构获得不同的折射率值，...

焦点和光线在同一侧，通常在其表面进行涂层，作为**反射面使用。1)圆形菲涅尔透镜2)菲涅尔透镜阵列3)柱状菲涅尔透镜4)线性菲涅尔透镜5)衍射菲涅尔透镜6)菲涅尔反射透镜7)菲涅尔光束分离器和菲涅尔棱镜。菲涅尔透镜的作用，简单的说就是在透镜的一侧有等距的齿纹。通过这些齿纹，可以达到对指定光谱范围的光带通(反射或者折射)的作用。传统的打磨光学器材的带通光学滤镜造价昂贵，菲涅尔透镜可以极大的降低成本。典型的例子就是PIR（被动红外线探测器）。PIR普遍的用在警报器上，每个PIR上都有个塑料的小帽，此即菲涅尔透镜。小帽的内部都刻上了齿纹，这种菲涅尔透镜可以将入射光的频率峰值限制到10微米左右（人体红...

焦点和光线在同一侧，通常在其表面进行涂层，作为**反射面使用。1)圆形菲涅尔透镜2)菲涅尔透镜阵列3)柱状菲涅尔透镜4)线性菲涅尔透镜5)衍射菲涅尔透镜6)菲涅尔反射透镜7)菲涅尔光束分离器和菲涅尔棱镜。菲涅尔透镜的作用，简单的说就是在透镜的一侧有等距的齿纹。通过这些齿纹，可以达到对指定光谱范围的光带通(反射或者折射)的作用。传统的打磨光学器材的带通光学滤镜造价昂贵，菲涅尔透镜可以极大的降低成本。典型的例子就是PIR（被动红外线探测器）。PIR普遍的用在警报器上，每个PIR上都有个塑料的小帽，此即菲涅尔透镜。小帽的内部都刻上了齿纹，这种菲涅尔透镜可以将入射光的频率峰值限制到10微米左右（人体红...

每个***vcsel结构具有***孔径宽度并且单独地在衬底的表面上方延伸。一个或多个第二vcsel结构在衬底的表面上，每个第二vcsel结构具有不同于***孔径宽度的第二孔径宽度并且单独地在衬底的表面上方延伸。示例2包括示例1的主题，其中，一个或多个***vcsel在衬底的表面上的***区域中，一个或多个第二vcsel在衬底的表面上的不同于***区域的第二区域中。示例3包括示例1或2的主题，其中，一个或多个***vcsel和一个或多个第二vcsel在衬底的表面上的伪随机图案中。示例4包括示例1至3中任一项的主题，其中，一个或多个***vcsel和一个或多个第二vcsel被配置为发射红外辐射。示...

本申请大体涉及成像领域，具体地涉及高计算效率的结构化光成像系统。背景技术：创建3d图像的一种途径被称为结构化光照明(sli)技术。在sli技术中，光图案被投射到3d物体表面上。sli系统包括相机和投影仪(照明器)。3d物体被放置在与投影仪和相机相距预定距离的参考平面上。在使用中，投影仪将结构化光图案投射到3d物体表面上。结构化光图案可以是一系列条纹线或网格或任何其他图案。当结构化光图案被投射到3d物体表面上时，其被3d物体表面扭曲。相机捕捉在结构化光图案中具有的扭曲的3d物体表面的图像。然后，图像被存储在图像文件中，以供图像处理设备处理。在一些情况下，多个结构化光图案被投影仪(照明器)投射到3...