ABSTRACT:This paper presents results of the research related with the development of the doctoral thesis of Lenny Alexandra Romero Pérez. This work covers the design, the characterization and the analysis of several programmable diffractive optical elements (PDOEs) such as: Fresnel lenses, multifocal lenses, integrated combinations of phase-masks with lenses, and DOEs with extended depth of focus (EDOF) like the Light Sword optical element and the Peacock Eye. This has been pursued to address several problems of human vision, like myopia, hyperopia, astigmatism, and presbyopia, by means of the implementation of such DOEs on a Holoeye Liquid Crystal on Silicon HEO 1080P spatial light modulator. We have developed and implemented several algorithms for generating the necessary optical elements to compensate the different ametropies. Simulation and experimental results demonstrate that several of the considered DOEs have the sufficient imaging performance and thus the potential for compensating ametropies and presbyopia.Key words: extended depth of focus, diffractive optical elements; ophthalmic optics, visual optics, spatial light modulator.
RESUMEN:Este trabajo presenta resultados de la investigación enmarcada en la tesis doctoral realizada por la doctora Lenny Alexandra Romero Pérez, la cual fue enfocada en el diseño, caracterización y análisis de diversos elementos ópticos difractivos programables (PDOEs por sus siglas en inglés) programables tales como: lentes de Fresnel, lentes multifocales, combinaciones integradas de máscaras de fase con lentes y elementos con capacidad de extender la profundidad de foco (EDOF del inglés, extended depth of focus), como los elementos difractivos llamados espada de luz y ojo de pavo. Esta tesis busca solventar por medio del uso de DOEs en un modulador espacial de luz diversos problemas de la visión humana, como la miopía, hipermetropía, astigmatismo y la presbicia. La implementación se llevó a cabo en un modulador Holoeye LCoS (del inglés Liquid Crystal on Silicon) de 1080P. Se han desarrollado e implementado distintos algoritmos para la generación de los elementos ópticos necesarios para la compensación de las ametropías. Los resultados obtenidos mediante pruebas de simulación y experimentación permiten contrastar las propiedades de los DOEs analizados y destacar aquellos que por su funcionalidad en la compensación de ametropías pueden alcanzar una mayor aplicabilidad. En este artículo presentamos los resultados más relevantes obtenidos en esta investigación.Palabras clave: elementos ópticos difractivos programables, profundidad de foco extendido, óptica oftálmica, óptica visual, modulador espacial de luz.
REFERENCES AND LINKS / REFERENCIAS Y ENLACES[1] V. Laude, "Twisted-nematic liquid-crystal pixelated active lens," Opt. Commun. 153, 134-152, (1998 [10] J. Sochacki, S. Bara, Z. Jaroszewicz, and A. Kołodziejczyk, "Phase retardation of the uniform-intensity axilens," Opt. Lett. 17, 7-9, (1992).https://doi.org/10.1364/OL.17.000007[11] A. Kołodziejczyk, S. Bará, Z. Jaroszewicz...