Os sistemas ópticos ajustáveis sempre foram um componente crucial nos campos de imagem biomédica tridimensional (3D), fabricação industrial e espectroscopia avançada. O problema principal de projetar sistemas ópticos ajustáveis é como controlar rapidamente a posição focal da luz no espaço tridimensional. Somente percebendo o controle de foco em alta velocidade, podemos melhorar a taxa de recuperação 3D alvo no campo de imagem e melhorar sua saída de processamento no campo de processamento a laser.
Embora os espelhos e os defletores de luz possam ser usados para obter um controle rápido da luz nas direções X e Y, os métodos tradicionais baseados em componentes ópticos ou em movimento mecanicamente as velocidades de controle da direção do foco Z são três ordens de magnitude mais lentamente do que nas direções X e Y. Portanto, é necessário melhorar ainda mais a velocidade de controle do sistema óptico ajustável na direção do foco Z para obter um sistema óptico ajustável rápido verdadeiramente tridimensional.
Recentemente, Craig B. Arnold [⏬] e outros da Universidade de Princeton publicaram uma revisão na Nature Photonics, intitulada "Elementos ópticos variáveis para controle de foco rápido", analisando e introduzindo tecnologias-chave para o Zoom de alta velocidade, com os componentes da tecnologia que atingem o desenvolvimento da tecnologia.
1. Tecnologias-chave para sistemas ópticos de zoom de alta velocidade
Atualmente, as principais tecnologias para realizar sistemas ópticos de zoom de alta velocidade são desenvolvidos principalmente em duas direções: uma é melhorar o tempo de resposta dos materiais; O outro é aplicar novas tecnologias de ajuste. Conforme mostrado na Tabela 1, existem sistemas ópticos ajustáveis com base em diferentes princípios de trabalho. No artigo, o autor fornece uma introdução detalhada a três tecnologias mais recentes: lente de cristal líquido ferroelétrico, lente de gradiente acústica ajustável e tecnologia óptica adaptativa.
