渐进多焦点眼用镜片子午线的双向拟合设计

介绍了渐进多焦点眼用镜片的结构。提出了一种双向拟合设计渐进多焦点眼用镜片子午线的方法，采用两条多项式曲线从镜片视远点和视近点双向拟合，获得满足设计要求的子午线。在此基础上，选择与子午线正交、满足设计要求的曲线簇作为轮廓线，计算镜片上各个点的矢高数据，从而获得整个面形。设计结果表明，与只采用一条高阶多项式曲线描述子午线的方法相比较，双向拟合设计镜片子午线的方法可以灵活地调节子午线上光焦度增加的速率，从而控制镜片视远区、视近区以及渐进通道的光焦度和像散，设计满足眼镜佩戴者个性化需求的渐进多焦点眼用镜片，即当镜片参数相同时，双向拟合子午线不同，可以获得相应视觉需要的渐进多焦点眼用镜片。将设计的镜片进行实际加工，并检测加工结果，结果表明，加工获得的镜片性能与设计结果一致。     

渐进多焦点镜片的设计方法

介绍渐进多焦点镜片的基本原理和设计思想,阐述几种常用的设计方法和各自的优缺点,给出其中一种方法的设计结果,用测试仪检测实际加工的镜片性能。分析结果表明：渐进多焦点镜片可以实现从视远至视近的过渡,视近区的光焦度高于视远区的光焦度,像散可满足使用要求。不同的渐进多焦点镜片设计方法其设计出的光学镜片性能不同,实际设计加工的镜片检测性能与国外软件加工的镜片性能相近。     

内渐进多焦点镜片数控车床系统研究

研制了一套内渐进多焦点镜片(PAL)数控(NC)车床系统,车床系统通过采用带双CPU的开放式结构和音圈电机来实现高精密车削加工。通过对其三轴电机运动进行比例-积分-微分(PID)参数调整和误差补偿,该闭环系统的定位精度为1μm,重复定位精度为2μm。将内渐进多焦点镜片型面区分成"视近"、"视远"、"像差"和"渐变"4个区域,依次提出与其相适应的数学表述,并在此基础上开发内渐进多焦点镜片型面数据处理软件,实现内渐进多焦点镜片型面的软件离线插补,为镜面加工提供刀具控制数据。     

基于莫尔条纹偏折技术的多焦点镜片检测技术研究

基于莫尔条纹偏折原理,本文提出多点检测多焦点镜片的方法。为了提高镜片屈光度的检测精度,本系统在光路中引入了空间滤波器,在算法上采用了八邻域处理方法,测量精度达到了5%。为了验证本设计方案,设计了实验系统进行验证,利用CCD摄像机对图像进行采集,并用MATLAB对图像进行处理,检测多焦点镜片屈光度,最后对多焦点镜片进行了实际测量。通过实验验证,结果表明本系统及检测方法有很好的效果。     

求解非均匀平面波导导模的一种新方法

本文给出一种新方法,用多层平板波导逼近非均匀平面波导,借助递推公式用牛顿切线法求解本征值方程,以求出非均匀平面波导导模的传播常数与模场分布。本方法优点在于程序简短通用,计算工作量小,求得结果与精确数值解十分吻合(直至近截止区)。本文给出了各种类型的非对称与对称渐变折射率平面波导的结果。     

用于空间功率合成的新型22渐变鳍线阵分析与设计

渐变鳍线阵在空间功率合成放大器中具有重要的应用价值。该文简化渐变鳍线阵的模型,将渐变鳍线阵设计等效为TE模式波阻抗的渐变阻抗变换,采用谱域导纳法计算渐变鳍线阵的传播常数,依据小反射理论,提出一种新型基于Hecken形式的紧凑、宽带渐变鳍线阵。利用高频仿真软件HFSS进行优化仿真设计,通过引入槽线微带过渡电路,实际加工了X波段22鳍线阵,背靠背测试结果表明:在X波段(8~12 GHz)内,反射系数小于-12 dB,插入损耗小于1 dB,实测结果与理论计算吻合。该文系统地给出渐变鳍线阵设计优化的理论计算和仿真方法,对基于波导内空间功率合成模块设计具有指导意义,具有良好的工程应用前景。     

短沟道双栅MOSFET的亚阈值特性分析

基于泊松方程和拉普拉斯方程,结合双栅MOSFET的边界条件,采用牛顿-拉夫逊迭代法推导了双栅MOSFET亚阈值区全沟道的电势解析解。在亚阈值区电流密度方程的基础上,提出了双栅MOSFET的一个亚阈值电流模型,并获得了亚阈值摆幅的解析公式。通过对物理模型和数值模拟结果进行比较,发现在不同的器件结构参数下,亚阈值摆幅之间的误差均小于5%。     

眼动交互的实时线性算法构造和实现

眼动跟踪技术作为一种新兴的交互手段,具有自然、高效和易于意图理解等优点.我们设计实现了一个桌面眼动跟踪系统作为虚拟装配系统的一个通道,通过摄像机实时采集视频并经过实时的图像处理判断用户对虚拟环境中对象的注视焦点.系统利用了瞳孔-角膜反射向量法理论,设计和实现了一个高效的实时眼动跟踪算法,即线性逼近预测算法.实验证明这一方法很好的解决了眼动通道的实时性问题.     

渐变反射率镜的设计与制备

按照高斯型渐变反射率镜(GRM)的参数要求,采用了中间层厚度渐变的方案对膜系和掩模板形状进行设计.根据薄膜的实际需求和具体的沉积设备,设计了掩模和掩模切换装置.在一次高真空环境下镀制了渐变反射率镜的所有膜系.采用直接测量的方法,测量了高斯型渐变反射率镜反射率的径向分布.测试结果表明,用这种技术制备的样晶,与设计要求基本一致.分析得出,掩模板形状与精度对镀制结果有影响.随着设计尺寸减小,掩模板对膜料分子的散射作用增强,使样品中心反射率小于设计要求,边缘出现旁瓣.提出了减小基片与掩模板之间的距离和提高膜厚监控的精度的改善方案.     

基于平行光管的渐进多焦点眼镜片测量系统设计

在对加工完毕的渐变焦眼镜进行测量时,现有的镜片测量设备无法集精度、稳定和方便于一身。文中系统采用哈特曼夏克传感器（Hartmann-Shack Sensor,HSS）作为测量核心,使用F550平行光管作为光源,并使用单透镜对光线进行缩小,使其恰好进入哈特曼夏克传感器,实现光瞳衔接。用QT编写测量软件用于采集测量数据,得到Zernike 系数,最后求得镜片的光焦度值以及散光值。将通过此系统采集到的数据和中国万新光学集团所检测到的数据相对比,数据基本一致,验证了该系统的精确性和可靠性。     

大型天线近区增益修正因子的计算

本文运用近区功率方程导出了近区增益修正因子(NGCF)和测试距离的关系.当远场距离标准为2D~2/λ时,计算了圆口径均匀分布、指数分布、广义Taylor位移分布的增益修正曲线.最后,以某工程5米天线为例,分别用近矩法和射电天文法测出天线的增益,求出增益减少量ΔG,且同理论计算的近区增益修正因子进行了比较,二者吻合很好.     

非线性渐变圆波导的数值分析

非线性渐变波导在许多微波系统中具有举足轻重的作用,而它应用在回旋管中主要是为了高效率地输出高纯度的微波。本文分别利用耦合波方程数值解法和散射矩阵级联法分析和计算了0.22THz回旋管非线性渐变输出波导的性能,同时用HFSS10.0仿真软件对其仿真计算,三者得到的结果基本一致,从而验证了渐变波导设计理论的正确性;在这之前,为了能够测试两程序的正确性本文还计算了已发表文献中的两个相关的例子。     

螺旋槽波导特性的计算与模拟研究

计算了螺旋槽波导的色散特性和群速度,用“准周期边界条件”方法和谐振法模拟计算了螺旋槽波导的色散特性,两种方法的模拟结果与计算都比较一致。此外,还模拟测试了渐变与规则螺旋槽波导连接的匹配性能、螺旋槽波导高频系统的传输特性。结果表明,螺旋槽波导是非常适用于回旋行波管的高频结构。     

一种电大尺寸组合体散射的快速计算方法

采用自适应多层快速多极子算法分析电大尺寸组合体的雷达散射截面。推导了组合体表面的积分方程,通过将基函数和权函数分别用不同空间位置上的点源函数展开,自适应多层快速多极子算法实现了阻抗积分的快速计算,通过采用射线传播法,远场近似和对称性计算法则使转移因子的计算效率大大提高,所有转移过程可由快速傅里叶变换计算完成。这种算法计算组合体散射时所需的计算时间和内存显著降低,且数值计算结果和实际测试结果吻合良好。     

基于CPLD的脉冲计数器设计

介绍了用CPLD HDL的EDA技术作为开发手段,实现对16通道脉冲信号计数的脉冲计数器的设计。该方法具有设计周期短,内部电路模块可移植的特点,解决了以往数字电路小规模多器件组合的设计瓶颈,经实际电路测试,该系统性能可靠。     

透波结构的电厚度高分辨率测试技术

点聚焦透镜天线能微观确定透波结构的电厚度偏离程度。利用点聚焦天线的波束汇聚能力,通过对透波结构电厚度超差区域的准确定位,实现电厚度的高分辨率测试。采用频率变换的原理组建透射法相位测试系统,用两路合成信号发生器产生测试所需的差频微波信号,直接实时比较校正支路和测试支路的相差,达到了电厚度高稳定性测试。以实际型号为例,采用HFSS软件对点聚焦透镜进行设计仿真,给出设计参数,加工符合设计要求的点聚焦透镜并将其应用在透射法测试系统中,提高了透波结构电厚度测量与校正的工作效率。     

八字槽漏泄同轴电缆电容的有限差分法计算

用三维有限差分法对漏泄同轴电缆的电容进行了计算。文中首先由拉普拉斯方程导出封闭段和开槽段漏缆电位的差分方程,结合各分界面处的边界条件进行离散化,得到了电位的计算式,进而得到电容的计算式。讨论了该方法的计算精度对计算结果的影响,并与同规格漏缆实测值比较,验证了该方法的有效性。最后研究了漏缆缝隙角度对电容值的影响情况。     

一种有效的吸收边界条件及其在散射问题中的应用

本文推导了非均匀各向异性媒质的有限差分方程,通过改变参数可以使该差分方程适用于均匀、非均匀、各向同性或各向异性等各种情况下柱体的散射计算.文中还给出了一种新的吸收边界条件,并与不变性测试方程法和矩量法在计算时间、存贮空间方面进行了比较.结果表明:运用这个条件在计算时间和存贮空间上都具有优点,是计算电大尺寸媒质柱体电磁散射特性的一种有效手段.     

雷电近区电场峰值及其变化率随距离的变化研究

闪电近区电场具有瞬时性和高强度的特点,在雷电防护工程设计及雷电效应测试中,往往需要根据雷电所产生的脉冲辐射强度采取相应的防护、测试措施,在雷电防护标准规范中应明确给出距离雷电通道不同距离处的电场峰值及其变化率的变化情况.文中在传输线（transmission-line,TL）模型的基础上,对雷电近区电场峰值及其变化率随距离的变化进行近似表达,并与相关文献报道的实测数据进行了对比.结果表明,近似表达式的结果与文献报道的实测数据及课题组野外实际观测数据较为吻合,可用于表征距离雷电通道1 km范围内电场峰值和电场变化率的变化,对实际防雷设计和相关的效应测试具有一定的指导意义.     

高分辨率视频摄远物镜光学系统设计及成像实验

为了满足斜拉桥拉索表面缺陷的远程检测要求,基于摄远型物镜结构原理设计加工了高分辨率视频摄远物镜光学及机械系统。根据物方300 m外分辨4 mm线宽的分辨率要求,按照焦距f′=320 mm计算,确定摄远物镜像方分辨率为234 cycle/mm。选择适当初始结构,用光学设计软件OSLO进行焦距缩放、替换玻璃、减少镜片等多步骤优化,最后得到相对孔径为1/5.7、视场角为2ω=1.379°、分辨率达到250 cycle/mm的摄远物镜光学结构。合理设计光机结构,加工装调实验样机。分辨率测试实验证明其实际物方分辨率可以达到300 m远分辨4 mm线宽。在斜拉桥工程现场成像实验表明该系统符合实际工程结构表面缺陷远程检测的要求。