Resumen

Cita

Marrakchi, Y., Barcala, X., Gambra, E., Aissati, S., Martinez-Ibarburu, I., Dorronsoro C. & Sawides, L.; Experimental characterization, modelling and compensation of temperature effects in optotunable lenses. Sci Rep 13, 1575 (2023). Para más información, haga clic aquí.

Resumen

La mayoría de las lentes sintonizables (LS) se ven afectadas por desviaciones en la potencia óptica inducidas por cambios de temperatura externos o por calentamiento interno durante su uso. Este estudio propone: (1) Un método de caracterización experimental para evaluar la magnitud de las desviaciones de potencia óptica debidas a cambios de temperatura interna; (2) tres modelos matemáticos diferentes (experimental, polinomial y optimizado) para describir la respuesta de la lente con la temperatura; (3) predicciones de los cambios de temperatura interna durante el uso de la lente en marcos de tiempo de minutos, segundos y milisegundos; y (4) una herramienta de compensación de potencia óptica en tiempo real basada en la implementación de los modelos en un controlador electrónico de voltaje personalizado. Los métodos de compensación se aplicaron con éxito a dos muestras de LS en experimentos estáticos y dinámicos y en ciclos de histéresis. Después de 40 min a una potencia nominal estática de 5 dioptrías (dpt), la temperatura interna aumentó exponencialmente 17 °C, produciendo una desviación de potencia óptica de 1,0 dpt (1,5 dpt cuando la lente se enfría), lo que representa una distorsión del 20% en el calentamiento y del 30% en el enfriamiento. La modelización y la compensación redujeron las desviaciones a 0,2 dpt durante el calentamiento (0,35 dpt durante el enfriamiento) y las distorsiones al 4% y al 7%. Se obtuvieron niveles similares de mejora en experimentos dinámicos y de histéresis. La compensación redujo los efectos de temperatura en más de un 75%, lo que representa una mejora significativa en el rendimiento de la lente.

Cita

Lopez-de-Haro, A. G., Barcala, X., Martinez-Ibarburu, I., Marrakchi, Y., Gambra, E., Rodriguez-Lopez, V., Sawides, L., & Dorronsoro, C.; Closed-loop experimental optimization of tunable lenses. Applied Optics 2022, 61(27), 8091-8099. Para más información, haga clic aquí.

Resumen

Las lentes sintonizables (LS) son dispositivos ópticos que pueden cambiar su potencia óptica en respuesta a una señal eléctrica. En muchas aplicaciones, a menudo se llevan a sus límites temporales o los superan. Las variaciones periódicas y/o abruptas rápidas de la potencia óptica inducen distorsiones no deseadas en su respuesta transitoria y producen una disminución de su rendimiento. Se desarrolló un sistema de focimetría de bajo coste, junto con un algoritmo de optimización iterativa de bucle cerrado personalizado, para (1) caracterizar la respuesta de una LS a alta velocidad y (2) optimizar su rendimiento en condiciones de trabajo realistas. Se encontró una mejora significativa del rendimiento de la lente en aproximadamente 23 iteraciones con una disminución en el área bajo la curva de error y un tiempo efectivo mejorado. La aplicación del algoritmo de optimización de bucle cerrado en un experimento de exploración en profundidad mejoró la calidad de imagen. Cuantitativamente, la calidad de imagen se evaluó utilizando el índice de similitud estructural, que mejora en fotogramas individuales, en promedio, de 0,345 a 0,895.

© 2022 Optica Publishing Group

Cita

Dorronsoro C, Barcala X, Gambra E, Akondi V, Sawides L, Marrakchi Y, et al. Tunable lenses: dynamic characterization and fine-tuned control for high-speed applications. Opt Express 2019 Feb 4;27(3):2085-2100 Para más información, haga clic aquí.

Resumen

Las lentes sintonizables (LS) son cada vez más ubicuas en aplicaciones que incluyen microscopía, tomografía de coherencia óptica, visión artificial, control de calidad y correcciones de presbicia. Muchas aplicaciones requieren un control preciso de la potencia óptica de la lente en respuesta a una forma de onda de entrada dependiente del tiempo. Presentamos un focímetro rápido (3,8 kHz) para caracterizar la respuesta dinámica de las lentes sintonizables, que fue demostrado en diferentes modelos de lentes. Encontramos que la respuesta temporal es repetitiva y lineal, lo que permitió el desarrollo de una robusta estrategia de compensación basada en la optimización de la onda de entrada, utilizando un modelo lineal invariante en el tiempo. Según nuestro conocimiento, este trabajo presenta el primer procedimiento para la caracterización directa de la respuesta transitoria de las lentes sintonizables y para la compensación de sus distorsiones temporales, y amplía el potencial de las lentes sintonizables también en aplicaciones de alta velocidad.

© 2019 Optical Society of America under the terms of the OSA Open Access Publishing Agreement

Cita

Akondi V, Sawides L, Marrakchi Y, Gambra E, Marcos S, and Dorronsoro C. Experimental validations of a tunable-lens-based visual demonstrator of multifocal corrections. Biomed. Opt. Express 9, 6302-6317 (2018). Para más información, haga clic aquí.

Resumen

El simulador de Visión Simultánea (SimVis) es un demostrador visual de diseños de lentes multifocales para pacientes candidatos a cirugía de sustitución del cristalino con lente intraocular y usuarios de lentes de contacto. Este dispositivo programable emplea una lente sintonizable rápida y funciona bajo el principio de la multiplexación temporal. La señal de entrada de SimVis se adapta para imitar la calidad óptica de la lente multifocal utilizando el perfil temporal teórico de SimVis, que se evalúa a partir de la métrica de Strehl Visual en foco cruzado de la lente multifocal. En este artículo, se presentan por primera vez validaciones en banco verificadas por focímetro de simulaciones multifocales mediante SimVis. Se identifican dos pasos como críticos para la precisión de las simulaciones de SimVis. En primer lugar, se presenta un nuevo enfoque iterativo que mejora la precisión del perfil temporal teórico de SimVis para tres diseños diferentes de lentes intraoculares multifocales —difractiva trifocal, refractiva segmentada bifocal y refractiva de profundidad de foco extendida—, manteniendo un bajo muestreo. En segundo lugar, se utiliza un focímetro rápido para medir la respuesta al escalón de la lente sintonizable, y la señal de entrada se corrige para incluir los efectos del comportamiento transitorio de la lente sintonizable. Se encontró que el error cuadrático medio de la diferencia entre el Strehl Visual en foco cruzado estimado de la lente multifocal y SimVis no supera 0,02 para todos los diseños multifocales probados.

© 2018 Optical Society of America under the terms of the OSA Open Access Publishing Agreement