The theory of reducing speckles in a laser projector with a very long multimode fiber
A mathematical model of the mechanism of speckles reduction by a passive long multimode optical fiber is developed. It is assumed that there is no modes transformation in the fiber, and that its length is long enough to decorrelate the parts of the beam with a difference in propagation angles relati...
Збережено в:
| Дата: | 2020 |
|---|---|
| Автори: | , , , , , |
| Формат: | Стаття |
| Мова: | Українська |
| Опубліковано: |
Інститут проблем реєстрації інформації НАН України
2020
|
| Теми: | |
| Онлайн доступ: | http://drsp.ipri.kiev.ua/article/view/225901 |
| Теги: |
Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
|
| Назва журналу: | Data Recording, Storage & Processing |
Репозитарії
Data Recording, Storage & Processing| _version_ | 1856543181252853760 |
|---|---|
| author | Лапчук, А. С. Горбов, І. В. Пригун, О. В. Морозов, Є. М. Клюєва, Т. Ю. Бородін, Ю. О. |
| author_facet | Лапчук, А. С. Горбов, І. В. Пригун, О. В. Морозов, Є. М. Клюєва, Т. Ю. Бородін, Ю. О. |
| author_sort | Лапчук, А. С. |
| baseUrl_str | |
| collection | OJS |
| datestamp_date | 2021-03-10T16:12:52Z |
| description | A mathematical model of the mechanism of speckles reduction by a passive long multimode optical fiber is developed. It is assumed that there is no modes transformation in the fiber, and that its length is long enough to decorrelate the parts of the beam with a difference in propagation angles relative to the axis, much less than the angular resolution of the eye. The model utilizes the fact that multimode optical fiber decorrelates laser radiation only in the radial direction of propagation perpendicular to the axis of the optical fiber and does not decorrelate the light propagating in different azimuthal directions. That is, the decorrelation is one-dimensional with circular symmetry. It is shown that due to the 1D-dimension nature of the method, the speckles reduction coefficient increases slowly, only as the square root of the ratio of the numerical apertures of the projector lens and the eye. Therefore, it is impossible by the method to reduce the speckle level below the contrast sensitivity of the human eye. To increase the efficiency of speckle reduction, a method modification is required, which should allow to use the azimuthal direction of sub-beam that create image. Fig.: 7. Refs: 17 titles. |
| first_indexed | 2025-07-17T10:58:08Z |
| format | Article |
| id | drspiprikievua-article-225901 |
| institution | Data Recording, Storage & Processing |
| language | Ukrainian |
| last_indexed | 2025-07-17T10:58:08Z |
| publishDate | 2020 |
| publisher | Інститут проблем реєстрації інформації НАН України |
| record_format | ojs |
| spelling | drspiprikievua-article-2259012021-03-10T16:12:52Z The theory of reducing speckles in a laser projector with a very long multimode fiber Теорія зменшення спеклів у лазерному проекторі дуже довгим багатомодовим волокном Лапчук, А. С. Горбов, І. В. Пригун, О. В. Морозов, Є. М. Клюєва, Т. Ю. Бородін, Ю. О. laser projector, speckles, noise, laser speckles, speckle suppression, multimode optical fiber, optical waveguide лазерний проектор, спекли, лазерні спекли, шум, зменшення спеклів, багатомодове оптоволокно, оптичний хвилевод A mathematical model of the mechanism of speckles reduction by a passive long multimode optical fiber is developed. It is assumed that there is no modes transformation in the fiber, and that its length is long enough to decorrelate the parts of the beam with a difference in propagation angles relative to the axis, much less than the angular resolution of the eye. The model utilizes the fact that multimode optical fiber decorrelates laser radiation only in the radial direction of propagation perpendicular to the axis of the optical fiber and does not decorrelate the light propagating in different azimuthal directions. That is, the decorrelation is one-dimensional with circular symmetry. It is shown that due to the 1D-dimension nature of the method, the speckles reduction coefficient increases slowly, only as the square root of the ratio of the numerical apertures of the projector lens and the eye. Therefore, it is impossible by the method to reduce the speckle level below the contrast sensitivity of the human eye. To increase the efficiency of speckle reduction, a method modification is required, which should allow to use the azimuthal direction of sub-beam that create image. Fig.: 7. Refs: 17 titles. Проаналізовано ефективність зменшення спеклів стаціонарним багатомодовим оптоволокном у лазерному проекторі. Розроблено та розраховано математичну модель для випадку дуже довгого оптоволокна. Комп’ютерне моделювання та аналіз математичної моделі показали, що коефіцієнт зменшення спеклів може з точністю придатною для інженерних розрахунків бути апроксимований як лінійна функція квадратного кореня відношення числової апертури лазерного проектора та ока. Дуже велика числова апертура, яка на кілька сотень перевищує зіницю людського ока, необхідна для зменшення спеклів нижче чутливості людського ока. Це випливає з того факту, що декореляція в методі використовує лише радіальний напрямок для зменшення спеклів. Для підвищення ефективності методу необхідна його модифікація, де буде передбачено використання азимутального напрямку. Інститут проблем реєстрації інформації НАН України 2020-12-29 Article Article application/pdf http://drsp.ipri.kiev.ua/article/view/225901 10.35681/1560-9189.2020.22.4.225901 Data Recording, Storage & Processing; Vol. 22 No. 4 (2020); 19-31 Регистрация, хранение и обработка данных; Том 22 № 4 (2020); 19-31 Реєстрація, зберігання і обробка даних; Том 22 № 4 (2020); 19-31 1560-9189 uk http://drsp.ipri.kiev.ua/article/view/225901/226087 Авторське право (c) 2021 Реєстрація, зберігання і обробка даних |
| spellingShingle | laser projector speckles noise laser speckles speckle suppression multimode optical fiber optical waveguide Лапчук, А. С. Горбов, І. В. Пригун, О. В. Морозов, Є. М. Клюєва, Т. Ю. Бородін, Ю. О. The theory of reducing speckles in a laser projector with a very long multimode fiber |
| title | The theory of reducing speckles in a laser projector with a very long multimode fiber |
| title_alt | Теорія зменшення спеклів у лазерному проекторі дуже довгим багатомодовим волокном |
| title_full | The theory of reducing speckles in a laser projector with a very long multimode fiber |
| title_fullStr | The theory of reducing speckles in a laser projector with a very long multimode fiber |
| title_full_unstemmed | The theory of reducing speckles in a laser projector with a very long multimode fiber |
| title_short | The theory of reducing speckles in a laser projector with a very long multimode fiber |
| title_sort | theory of reducing speckles in a laser projector with a very long multimode fiber |
| topic | laser projector speckles noise laser speckles speckle suppression multimode optical fiber optical waveguide |
| topic_facet | laser projector speckles noise laser speckles speckle suppression multimode optical fiber optical waveguide лазерний проектор спекли лазерні спекли шум зменшення спеклів багатомодове оптоволокно оптичний хвилевод |
| url | http://drsp.ipri.kiev.ua/article/view/225901 |
| work_keys_str_mv | AT lapčukas thetheoryofreducingspecklesinalaserprojectorwithaverylongmultimodefiber AT gorbovív thetheoryofreducingspecklesinalaserprojectorwithaverylongmultimodefiber AT prigunov thetheoryofreducingspecklesinalaserprojectorwithaverylongmultimodefiber AT morozovêm thetheoryofreducingspecklesinalaserprojectorwithaverylongmultimodefiber AT klûêvatû thetheoryofreducingspecklesinalaserprojectorwithaverylongmultimodefiber AT borodínûo thetheoryofreducingspecklesinalaserprojectorwithaverylongmultimodefiber AT lapčukas teoríâzmenšennâspeklívulazernomuproektorídužedovgimbagatomodovimvoloknom AT gorbovív teoríâzmenšennâspeklívulazernomuproektorídužedovgimbagatomodovimvoloknom AT prigunov teoríâzmenšennâspeklívulazernomuproektorídužedovgimbagatomodovimvoloknom AT morozovêm teoríâzmenšennâspeklívulazernomuproektorídužedovgimbagatomodovimvoloknom AT klûêvatû teoríâzmenšennâspeklívulazernomuproektorídužedovgimbagatomodovimvoloknom AT borodínûo teoríâzmenšennâspeklívulazernomuproektorídužedovgimbagatomodovimvoloknom AT lapčukas theoryofreducingspecklesinalaserprojectorwithaverylongmultimodefiber AT gorbovív theoryofreducingspecklesinalaserprojectorwithaverylongmultimodefiber AT prigunov theoryofreducingspecklesinalaserprojectorwithaverylongmultimodefiber AT morozovêm theoryofreducingspecklesinalaserprojectorwithaverylongmultimodefiber AT klûêvatû theoryofreducingspecklesinalaserprojectorwithaverylongmultimodefiber AT borodínûo theoryofreducingspecklesinalaserprojectorwithaverylongmultimodefiber |