高功率激光装置中的鬼点反射分析

介绍了高功率激光装置中的鬼点反射及其带来的破坏影响 ,分析并计算了神光 Ⅱ装置中主放大器部分的鬼点反射 ,给出了避开鬼点反射损伤的方法。     

气动热环境下高速飞行器光学窗口光传输数值仿真研究

处在气动热环境中的光学窗口由于热传导和热应力等效应导致窗口材料外形和光学性质的变化,进而影响来自目标的红外辐射光线的传输,使目标图像产生模糊、抖动、偏移和能量衰减,给红外成像带来不利影响.以红外成像在高速拦截器上的应用需求为背景,进行了光学窗口光传输效应理论计算基本方法的分析,介绍了建立的数学模型和仿真软件,最后给出了典型状态下的计算结果.     

短翼仿渐开线型抽运反射器的优化设计与实验验证

设计了基于激活反射式钕玻璃激光放大器的抽运反射结构。反射式钕玻璃激光放大器的抽运结构与传统透射型阵列式片状放大器(MSA)不同,为提高氙灯背向抽运光的利用效率,抽运反射罩的排布与面型需要与结构形式匹配的优化设计。针对反射式钕玻璃激光放大器的独特结构形式,通过Matlab模拟仿真,提出了一种新型短翼仿渐开线型反射罩面型。用光学仿真软件TracePro进行配光追迹,得到了新型抽运反射罩的模拟传输效率,比平板反射器的模拟结果高17.58%。通过氙灯抽运的全尺寸反射式钕玻璃激光放大器实验装置,对优化结果进行了验证,实际效率提高约15.19%。     

三维无规则不均匀折射率场光线追迹新方法

飞行器在大气层中高速飞行时,气动加热,光学窗口与外部气流相互作用形成了复杂的流场结构。其折射率分布无规则、不均匀,很难准确得到光线的传播路径。为此,提出三种四阶精度方法的光线追迹方案,通过与螺旋光线解析解结果进行对比,发现四阶Runge-Kutta方法光线追迹过程中最大相对误差为1.610-8,Richardson外推法为1.210-8,Adams线性多步法为1.210-11,确定Adams线性多步法是可用于光线追迹的高精度、高速的方法。基于多项式拟合的任意点插值方法可以获得比距离反比法更高的折射率场插值精度。并将该方法运用在导弹的光学窗口附近流场引起的波前畸变的计算,对计算结果进行了对比,结果表明Adams线性多步法以Runge-Kutta方法起步,但Admas方法没有忽略前一步的计算结果,不会带来误差的累积,所以结果更接近真实解,而Richardson外推方法算出的光程差大小与其他两种方法明显不同。     

透射型光学全息图对光束的变换

本文探讨透射型光学全息图对光束的变换问题,先讨论平基底透射全息图的光线追迹,然后借助坐标变换推广到曲面基底情况。     

非成像式激光告警系统的光学设计及优化

针对非成像式激光告警系统的工作特点与要求,提出并设计了一种双片式柱透镜光学结构。对柱面光线追迹以及柱透镜成像进行了深入分析,提出了一种新型像差优化方法,使其在子午方向各个视场的调制传递函数得到最大幅度的优化。此光学系统由两片硒化锌柱透镜组成,满足了1.0~4.0 m 工作波长范围,并且克服了传统单片式柱透镜和柱面反射镜视场通常小于1且聚焦线斑不理想的缺点,其视场达到20,在7lp/mm 空间分辨率条件下,边缘视场子午方向的调制传递函数值优于0.7,达到了非成像式激光告警系统的要求。     

复合型二元光学器件补偿色散和相位畸变研究

复合型二元光学器件作为一种新型色散和相位补偿元件,由于其色散的特殊性,在超强超短脉冲激光的色散和波前补偿中具有特殊的意义。提出并研究了利用复合型二元光学器件同时补偿全钕玻璃啁啾脉冲放大(CPA)系统中的色散和相位畸变,并利用光线追迹的方法对二元光学器件模拟了设计和补偿效果。在实验中,利用二元光学器件将100 fs的光束补偿至30 fs左右。实验结果验证了此方法的可行性。     

非成像系统的宏光子模拟辅助设计

光线追迹法在光学系统设计中已得到了广泛应用。随着计算机的普及,其速度越来越快,价格越来越便宜,光线追迹法也用到了如能量辐射等的模拟中。然而在某些领域,如非成像光学系统中,由于其自身的限制,应用光线追迹法往往得不出满意结果。动画片科学公司（ＡＳＣ）正在...     

基于非成像光学的均匀光强反射器设计

目前,LED的应用越来越广泛,但在信号指示灯或室内照明等领域要求其光强均匀分布.提出了一种实现均匀光强反射器的设计方法,该方法根据能量守恒建立了LED光源与目标面的能量对应关系,采用差分的方法求解反射器面形,并利用光学仿真软件分析研究了反射器的出光角度与其结构参数、光强均匀度的关系.最后设计了一款半角为30°的均匀光强反射器,其光强平台均匀度为0.96,光强平台宽度比为0.86,能量利用率高达99.9％,接受面上光斑的照度均匀性也较好.该反射器同时实现了均匀光强和均匀照度.     

面向大功率LED集成光源的反射器设计方法

分析了传统光学设计方法中将LED光源近似为理想点光源的设计方法的局限性,基于非成像光学中的边缘光线理论,提出了一种面向大功率LED集成光源的均匀照明反射器的光学设计方法,在集成光源与接收面上点的照度之间建立了一种能量对应关系,得到了可以在照明面上实现均匀照度分布的反射器光学模型,最后运用光学仿真软件进行了仿真,并与点光...     

偏振无关集成光学模反射镜的研制

根据双模干涉理论分析了集成光学反射镜的原理 ,并用光束传播法 (BPM)计算了反射镜的反射特性以及对波长变化的适应性 ,通过对反射镜的结构参数进行优化 ,设计了一种与偏振无关的反射镜 ,其反射比大于 2 0dB(99% )。实际制作了这种反射镜 ,实验测量表明 ,TE/TM模的反射比均在 1 8 5dB以上     

反射式ADB模组的光学设计

为解决复杂道路条件下的汽车夜间行车安全问题,避免会车时使对向车辆驾驶人员产生炫目效果,文中以非成像理论为基础并结合折反射定律,建立LED出射光线与接收面上远光分布点的对应投射关系.通过数值迭代的方法求解自由曲面离散点,并导入到3D软件中进行拟合建模,设计出一种通过控制对应LED亮灭,用以组合形成不同远光光型的反射式AD...     

基于光学保角变换的电磁器件设计

保角变换是基于解析函数的一种非常重要的解析方法,利用保角变换可以将虚拟空间中复杂的边界曲线转化为物理空间中简单的边界曲线,从而求解二维平面场问题。文章主要综述并介绍保角变换在几何光学中的应用,通过控制光线传播来设计完美隐身衣、中继透镜、波导弯角和透镜天线等新型电磁器件。最后利用射线追踪仿真和全波仿真对设计加以证明。     

Reflector Design Method for Rotational Uniform Illuminance System with LED

Based on nonimaging design method, uniform illuminance systems with LED source were developed to create a uniform illuminated circular region with a desired size in a screen at a prescribed place. By using ray-tracing software based on Monte-Carlo method, the simulation results show that in the illuminated region the luminous uniformity is higher than 90%.     

实现大范围均匀照明的LED透镜二次光学设计

提出了一种新的、利于实施计算的实现大范围均匀照明的LED灯具透镜设计方法。基于能量守恒定理和光线折射Snell定理,通过Matlab编程计算出自由曲面透镜坐标点。借助CAD软件和光学模拟软件Tracepro,模拟了自由曲面透镜的具体应用,在光源高为3m,接收面直径为10m的圆形照明区域,得到了均匀度达80%以上的照度分布,该设计可以应用在商场、工厂等室内照明灯具上。     

Photoluminescence and X-ray Diffraction of Distributed Bragg Reflector

Spectral and structural characteristics of distributed Bragg reflector (DBR) in vertical-cavity surface-emitting lasers were studied with photoluminescence and double- crystal X- ray diffraction measurement. The expected high quality epitaxial DBR structure was verified. In the X- ray double- crystal rocking curves of DBR the zeroth- order peak, the first and second order satellite peaks were measured. Splitting of diffraction peak appeared in the rocking curves was analyzed. The effects of introduced deep energy levels on the structural perfection and optical properties were discussed.     

偏馈栅格天线的栅面误差分析与仿真

研究了某偏馈栅格天线的栅面误差仿真技术。在分析栅格天线装配过程基础上,建立了其反射面装配的仿真模型,并对栅支板中心圆孔位置误差、栅条穿入误差和栅面误差进行了建模与仿真计算。对影响栅面精度的关键因素进行了讨论和优化。通过对比实验,验证了仿真结果的合理性。