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http://inaoe.repositorioinstitucional.mx/jspui/handle/1009/2506| Diseño Óptico de Superficies de Forma Libre | |
| Jorge de Jesús Alvarado Martínez | |
| Fermin-Salomon Granados-Agustin Sergio vazquez y montiel | |
| Acceso Abierto | |
| Atribución-NoComercial-SinDerivadas | |
| freeform surfaces freeform optics coaxial two-mirror system anastigmatic three-mirror off-axis three-mirror system off-axis four-mirror system head-mounted display system Top-Hat illumination system Aberrations diffraction-limited system | |
| La óptica de forma libre es una tecnología emergente que ha sido trascendental tanto para la óptica de imagen como para la óptica de no imagen (es decir, sistemas de formación de imagen y sistemas de iluminación). En los últimos años, a medida que los requisitos de diseño se vuelven más complejos, se ha vuelto una tendencia adoptar superficies de forma libre o asféricas complejas para satisfacer dichos requisitos. La aplicación de estas superficies en sistemas ópticos proporciona un mayor número de grados de libertad, lo que aumenta las variables disponibles para mejorar la capacidad de compensación de las aberraciones o la capacidad de distribución de un patrón de iluminación. Sin embargo, la complejidad de las superficies de forma libre (debido a que incluyen un mayor número de variables) aumenta la dificultad del diseño. Por lo tanto, en este trabajo se presenta un estudio exhaustivo de las superficies de forma libre, desde sus antecedentes hasta su definición, clasificación y las diferentes técnicas utilizadas para su diseño. Además, se presentan varios ejemplos de diseño de sistemas ópticos que incorporan superficies de forma libre, como sistemas de dos espejos con grandes aperturas para aplicaciones astronómicas; sistemas de tres espejos con campo amplio utilizados en aplicaciones aeroespaciales y objetivos de cámaras, sistemas de tres espejos para pantallas montadas en la cabeza en dispositivos de realidad virtual y realidad aumentada para aplicaciones en la industria, el entretenimiento, la educación y la medicina, y sistemas de cuatro espejos con campo amplio para aplicaciones de videovigilancia, por ejemplo, que funcionan en el infrarrojo. También se incluyen sistemas para la distribución de iluminación, como sistemas diseñados para cambiar la distribución Gaussiana de un láser a una distribución plana uniforme, que se utilizan principalmente en aplicaciones médicas. Freeform optics is an emerging technology that has been transcendental for imaging and non-imaging optics (i.e., imaging systems and illumination systems). In recent years, as design requirements have become more complex, it has been a trend that complex aspherical or freeform surfaces are adopted to meet those requirements. The application of these surfaces in optical systems provides a greater number of degrees of freedom, which increases available variables to enhance the ability to compensate for aberrations or improve the distribution capability of an illumination pattern. However, the complexity of freeform surfaces (due to the inclusion of a larger number of variables) increases the design difficulty. For this reason, this work presents a comprehensive study of freeform surfaces, from their background to their definition, their classification, and the different techniques used for their design. Additionally, several examples of optical system designs incorporating freeform surfaces are presented, such as two-mirror systems with large apertures for astronomical applications; wide-field three-mirror systems used in aerospace applications and camera objectives; three-mirror systems for head-mounted displays in virtual reality and augmented reality devices for applications in industry, entertainment, education, and medicine; and wide-field four-mirror systems for video surveillance applications, for example, operating in the infrared. Systems for lighting distribution are also included, such as systems designed to change the Gaussian distribution of a laser to a uniform flat distribution, primarily used in medical applications. | |
| Instituto Nacional de Astrofísica, Óptica y Electrónica | |
| 2023-08 | |
| Tesis de doctorado | |
| Español | |
| Estudiantes Investigadores Público en general | |
| Alvarado Martínez, J. J., (2023), Diseño Óptico de Superficies de Forma Libre, Tesis de Doctorado, Instituto Nacional de Astrofísica, Óptica y Electrónica | |
| ÓPTICA | |
| Versión aceptada | |
| acceptedVersion - Versión aceptada | |
| Aparece en las colecciones: | Doctorado en Óptica |
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