Optimization of the illumination and projection system for a multiparametric acousto-optic sensor

In previous works we presented a novel multiparametric sensor to simultaneously measure the refractive index and the speed of sound in a liquid by means of the acousto-optic effect. The sensor requires an illumination system that expands the laser beam so that it interacts effectively with the liqui...

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Detalles Bibliográficos
Autores principales: Vázquez, Patricia María Elena, Caro, Germán Eduardo
Formato: Artículo publishedVersion
Lenguaje:Español
Publicado: FIUBA 2024
Materias:
optics system design
optimization
aberrations
diseño de sistema óptico
optimización
aberraciones
Acceso en línea:https://elektron.fi.uba.ar/elektron/article/view/190
https://repositoriouba.sisbi.uba.ar/gsdl/cgi-bin/library.cgi?a=d&c=elektron&d=190_oai
Aporte de:
Repositorio Digital de la Universidad de Buenos Aires (UBA) de Universidad de Buenos Aires
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spelling I28-R145-190_oai2026-02-11 Vázquez, Patricia María Elena Caro, Germán Eduardo 2024-06-15 In previous works we presented a novel multiparametric sensor to simultaneously measure the refractive index and the speed of sound in a liquid by means of the acousto-optic effect. The sensor requires an illumination system that expands the laser beam so that it interacts effectively with the liquid under study. Also, a projection system is necessary in order to adequately capture the diffraction  pattern at the cell exit. In this article, we present the optimization of the sensor illumination and projection system using the optical design computational tool Zemax OpticStudio. The considered range of refractive indices of the liquid samples is between 1.33 and 1.51. The results show a correct expansion of the incident beam on the cell, and the projection system achieves an image with very few aberrations and an adequate angular separation between the maxima of the diffraction pattern. From the resulting dimensions of the sensor after the illumination and projection system optimization, we affirm that it is compact and portable. En trabajos anteriores presentamos un novedoso sensor multiparamétrico que mide simultáneamente el índice de refracción y la velocidad del sonido en un líquido aprovechando el efecto acusto-óptico. El sensor requiere un sistema de iluminación que expanda el haz láser de manera tal que interactúe eficazmente con el líquido bajo estudio. Por otra parte, también es necesario un sistema de proyección a fin de capturar adecuadamente el patrón de difracción a la salida de la celda. En este sentido, en este artículo, presentamos la optimización del sistema de iluminación y proyección del sensor utilizando la herramienta computacional de diseño óptico Zemax OpticStudio. El rango considerado de índices de refracción de las muestras líquidas está comprendido entre 1,33 y 1,51. Como resultado se obtuvo una correcta expansión del haz incidente sobre la celda, y el sistema de proyección logra una imagen con muy pocas aberraciones y una separación angular adecuada entre los máximos del patrón de difracción. A su vez, las dimensiones resultantes del sensor luego de la optimización del sistema de iluminación y proyección permiten afirmar que es compacto y portable. application/pdf text/html https://elektron.fi.uba.ar/elektron/article/view/190 10.37537/rev.elektron.8.1.190.2024 spa FIUBA https://elektron.fi.uba.ar/elektron/article/view/190/347 https://elektron.fi.uba.ar/elektron/article/view/190/351 Derechos de autor 2024 Patricia María Elena Vázquez, Germán Eduardo Caro, Germán Eduardo Caro Elektron Journal; Vol. 8 No. 1 (2024); 13-18 Revista Elektron; Vol. 8 Núm. 1 (2024); 13-18 Revista Elektron; v. 8 n. 1 (2024); 13-18 2525-0159 2525-0159 optics system design optimization aberrations diseño de sistema óptico optimización aberraciones Optimization of the illumination and projection system for a multiparametric acousto-optic sensor Optimización del sistema de iluminación y proyección para un sensor multiparamétrico acusto-óptico info:eu-repo/semantics/article info:eu-repo/semantics/publishedVersion https://repositoriouba.sisbi.uba.ar/gsdl/cgi-bin/library.cgi?a=d&c=elektron&d=190_oai
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