Programmable diffractive lens for ophthalmic application

Abstract

Abstract. Pixelated liquid crystal displays have been widely used as spatial light modulators to implement programmable diffractive optical elements, particularly diffractive lenses. Many different applications of such components have been developed in information optics and optical processors that take advantage of their properties of great flexibility, easy and fast refreshment, and multiplexing capability in comparison with equivalent conventional refractive lenses. We explore the application of programmable diffractive lenses displayed on the pixelated screen of a liquid crystal on silicon spatial light modulator to ophthalmic optics. In particular, we consider the use of programmable diffractive lenses for the visual compensation of refractive errors (myopia, hypermetropia, astigmatism) and presbyopia. The principles of compensation are described and sketched using geometrical optics and paraxial ray tracing. For the proof of concept, a series of experiments with artificial eye in optical bench are conducted. We analyze the compensation precision in terms of optical power and compare the results with those obtained by means of conventional ophthalmic lenses. Practical considerations oriented to feasible applications are provided.

Sistemes formadors d’imatges multidimensionals amb detecció integrada

“…L'ús dels moduladors basats en cristalls líquids s'ha estès significativament els últims anys en l'àmbit de l'òptica Particularment, s'han emprat en la codificació d'elements òptics difractius per a processat del senyal i pinces òptiques [75][76][77][78], en microscòpia òptica [79,80], en holografia digital [81], en conformat de polsos [82,83], en la generació de patrons de polarització [84,85], en encriptat òptic [86], en la generació i detecció de feixos de llum amb moment angular orbital [87][88][89][90], en òptica adaptativa per a la focalització de radiació a través de medis de scattering [91,92], en òptica quàntica per a la generació i manipulació de solitons en condensats Bose-Einstein [93,94], i en la generació, manipulació i detecció de fotons entrellaçats [95,96], i d'estats "qudits" espacials [97], entre d'altres aplicacions.…”

Determinación de distribuciones de fase mediante luz estructurada y detecció integrada

“…Estos SLM han sido empleados en aplicaciones como codificación de elementos ópticos difractivos para el procesamiento de señales y pinzas ópticas [31][32][33][34], microscopía óptica [35], holografía digital [36], formación de pulsos [37,38], generación de patrones polarizados [39,40], óptica adaptativa para enfocar radiación a través de un medio dispersivo [41][42][43], entre otras. En la Ref.…”

Optical microscopy techniques based on structured illumination and single-pixel detection

“…They are frequently used in applications such as coding of diffractive optical elements for signal processing and optical tweezers [95][96][97][98], optical microscopy [25], digital holography [99], pulse shaping [100,101], generation of polarization patterns [102,103], and adaptive optics for focusing radiation through scattering media [36,38,104], among others.…”