折转光管装校方法研究与误差分析

针对长距离光线折转后光轴平行性精度较低的问题,提出了一种用于高精度折转光管的装校方法。利用数字光电自准直仪、高精度五棱镜和平面反射镜构成了光管准直光线检测系统,对折转光管进行装校。给出五棱镜光线折转的工作原理、自准直光路构建方法、光管装校方法和检测过程中可能存在的误差大小以及修正方法。通过实验证明,利用本文提出的方法及装置可使折转光管光轴平行度达到2″,避免了使用大型平面反射镜装校时,因面形因素产生的误差。检测装置简便、灵巧、精度较高。     

会聚光路中反射棱镜位置误差产生的象点位移及象倾斜计算

在“反射棱镜位置误差与光轴偏及象倾斜关系”一文中(见《长春光机学院学报》1978年第1期),分析了反射棱镜绕空间任意轴转动时产生的光轴偏和象倾斜,文中所谓的光轴偏系指光轴方向的改变,即光轴偏转。棱镜的位置误差也只分析了棱镜的转动,没涉及棱镜移动。当棱镜位于平行光路中时,有了此文介绍的一些公式便完全可以进行计算了。但若棱镜位于会聚光路中时,虽然象倾斜的计算和平行光路没有什么区别,但     

红外脉冲激光测距仪发收光轴一致性测试方法研究

脉冲激光测距中激光发射、接收光轴一致性是其测距性能的保障。针对红外激光测距仪发、收光轴一致性的检测任务,设计了一种基于离轴式大口径平行光管的测量系统。当测量发射光轴时,激光经离轴抛物面反射镜反射后,再经平面反射镜反射汇聚到位于焦平面上的上转换板上,形成可见光光斑,求出光斑中心,以该位置表征激光发射轴;保持焦平面位置不动,将上转换板换下。将自发激光衰减反馈模块的光纤输出端子安装到焦平面定位框上,可以测得脉冲激光测距仪的激光接收轴。计算可得出发、收光轴的偏差角,测试精度为0.05mil。     

多光谱光学系统光学平行性的调校和检验方法探讨

本文主要探讨多光谱光学系统光轴平行性的调校和检验方法,分别提出用 大口径平行光管调校和检测多光谱光学系统光轴平行性的方案和用小口径平行光管 调校和检验多光谱光学系统光轴平行性的方案以及红外、白光系统光轴平行性的调 校和检验的方案。     

水下激光扫描系统中扫描轴系的调整分析

本文简述了水下激光扫描成像系统的原理并建立了物方和像方坐标系,运用棱镜调整理论,分析了扫描轴系沿三坐标轴的平移Δx,Δy,Δz及转角Δα、Δβ、Δγ对出射光线偏转的影响,推导出了扫描轴系的转角Δβ、Δγ产生的出射光线绕y,z轴的像偏转公式。     

多光谱光学系统光学平行性的调校和检验方法探讨

本文主要探讨多光谱光学系统光轴平行性的调校和检验方法,分别提出用大口径平行光管调校和检测多光谱光学系统光轴平行性的方案和用小口径平行光管调校和检验多光谱光学系统光轴平行性的方案以及红外、白光系统光轴平行性的调校和检验的方案。     

便携式可见光多光轴平行性校正系统

针对自行高炮的炮管轴线与光学瞄准轴平行性调校问题,提出了一种便携式可见光多光轴快速调校的方法,系统采用CMOS对光轴位置进行快速判读,且光轴间距可调,在大空间范围内建立一个高精度基准,并且能够实现基准的灵活传递。可适应可见光多光轴大光轴间距的产品进行校正与装调,具有一定通用性,便于野外作战条件下对可见光多光轴设备光轴平行性进行高精度快速校正。     

LiNbO3:Fe晶体全息写入中的光感应光散射

研究了两种典型的光束几何配置下,ＬｉＮｂＯ３：Ｆｅ晶体的光感应光散射。实验表明,晶体散射图样的几何结构相同,强度分布和偏振状态不。在双光束作用下,以双光束为公共母线、以其交点为顶点形成四个散射光锥,各向异性散射出现在ｃ轴方向。入射光束偏振平面平行于光轴时比垂直于光轴时更易产生光感应光散射。讨论了光生伏打电流以及衍射效率所入射光的角度关系对光感应光散射空间分布和时间特性的影响。结果表明,光感应光散射     

远距多光轴平行度检测方法研究

为测量远距离多光轴激光发射系统的光轴平行度,提出了一种检测方法。该方法利用激光自准直仪光学系统的光轴代替被测系统出射光轴,再通过基准变换使两个激光自准直仪互相对准,从而由激光自准直仪测得光轴偏差,得到两出射光轴的空间角度。通过两台激光自准直仪对该方法进行验证,实验结果表明,该方法能够有效地测量远距多光轴的平行度,且由于两激光自准仪相互独立,针对不同距离的多光轴光学设备都可进行光轴角度测量。     

激光瞄具多轴一致性检测系统研究

激光瞄具是集激光测距、激光制导照射等多光轴为一体的光电系统,在现代武器装备平台上得到了广泛应用。多光轴系统在设计、制造与应用的过程中,各光轴之间的平行性对整个系统的性能和精度都有直接的影响。因此,必须对激光瞄具的多轴平行性进行检测,以提高激光瞄具的精度,从而提高武器的命中率。本文介绍了常规的光轴一致性检测方法,并结合实际的检测精度与要求,设计了一种离轴抛物型的数字化检测系统。通过对系统总体精度进行分析,基本能满足平行度误差为0.05mrad的要求。     

一种测量船水平反射镜的水平方向定位方法

为了用水平反射镜定位舰船等测量设备的水平面,用水平仪法代替水银盘法确定船体水平面的位置,消除了水银对人体的伤害。水平仪法以电子水平仪为水平面确定的基础,通过水平仪确定工装反射镜位置,利用其反射和0.2″自准直平行光管的自准直成像原理,确定0.2″自准直平行光管光轴的方向,最后确定水平反射镜的水平位置。在介绍了水平仪法工作原理的基础上,给出了误差标定方法及误差不大于10″的要求;介绍了水平反射镜偏离水平面的检测方案,给出了检测结果,分析了影响检测结果的因素,水平反射镜偏离水平面的误差不大于0.94″,定位误差不大于0.4″。结果表明,水平仪法确定船体水平面的方法具有结构简单、定位精度高等优点,有望在工程中推广使用。     

多光束智能耦合技术研究

通过对多光束光轴耦合对准技术、光束光轴和光瞳实时在线检测技术、光束光轴和光瞳位置控制技术的理论分析,建立了能够实现多光束光轴自动准直并具有自动调整和修复能力的智能化多光束耦合技术手段,设计并搭建了实验系统,开展了技术验证试验,为智能化光束耦合和调整的实际工程应用奠定技术基础。     

单轴各向异性左手材料的电磁特性

左手材料是近几年兴起的一种新型材料.以Maxwell方程为基础,通过理论计算,对光轴与界面成一定角度的单轴各向异性左手材料的一些电磁特性进行了研究.推导了这种材料中E偏振波和H偏振波的色散方程.对电磁波从各向同性右手材料入射到单轴各向异性左手材料时的折射和全反射现象进行了分析,得到了发生负折射和反常全反射的条件.推导了这种材料层的消逝波的反射系数和透射系数,发现当满足特定条件时,随着材料层厚度的增加,消逝波的透射率被指数倍放大.最后对这种材料层的偏振分束特性进行了研究,得到了实现偏振分束的条件.     

非共轴光学系统结构的研究

本文研究了非共轴光学系统的物空间轴和象空间轴的共轭关系和能使光学未统结构简化的球棱镜元件，并介绍了由球棱镜组成的三种非共轴光学系统的结构及特点。     

平视显示器视差测量仪的光学系统设计

为了提高平视显示器视差的调校精度及效率,提出一种基于计算机视觉的视差测量方法.详细论述了该方法的测量原理,并对其测量装置的光学系统进行了详细设计.物镜采用内调焦结构设计,通过棱镜转像后将目标成像于焦平面,再由分光棱镜分束后分别被目镜和CCD物镜接收,满足了不同视距下调焦的合理性以及像质的优良性,实现了目视光学系统和CCD光电系统两路同步接收的功能.该光学系统组成复杂、结构紧凑、像质优良,与图像处理技术相结合,使得测量结果更具客观性.     

一种四维光学仪器像面的装调方法

介绍了一种用于解决含有旋转结构的光学系统的装调方法。从光学成像的角度出发,分析了成像介质的位置精度要求和旋转结构对光学成像的影响,进而提出了一种解决方法。该方法以镜头安装面为基准,通过两次对机械结构旋转部分的修整和一次对成像介质位置的修整,实现光学系统成像清晰的目的。     

一种具有宽松约束的相位—高度映射算法

为了提升PMP测量系统的测量精度以及放宽该系统搭建的约束条件,提出一种新的具有宽松约束的相位测量轮廓术相位—高度映射算法.这种算法既不要求投影装置光心和成像装置光心的连线平行于参考平面,也不要求投影装置的光轴与成像装置的光轴共面,只要保证成像装置光轴垂直于参考平面,即可实现相位—高度映射.本文详细推导了该算法的数学模型,发现当投影装置光心与成像装置光心的连线不平行于参考平面时,相位—高度映射不仅与三维测量系统的结构参数有关,还与参考面的相位分布有关.由于在实际测量中难以保证投影装置光心与成像装置光心的连线严格平行于参考平面,因此所采用的新的相位—高度映射算法是实际测量系统的真实反映,也使系统更易于搭建.实验结果表明:本文所提算法进行测量的平均绝对误差和均方根误差最大不超过0.031 mm和0.040 mm.该算法拓宽了搭建测量系统时的约束条件,使得光路更易于实现.实验验证了该算法的有效性,表明所提算法的精确性和可重复性均优于传统算法.     

转置光轴渥拉斯顿(Wollaston)棱镜的象差分析

本文用光线轨迹公式分析了转置光轴渥拉斯顿棱镜的象差,并提出了改进成象质量的方法,为由光轴取向不同的晶件构成的组合,晶体器件的象差分析,提供了一种新方法。     

矩孔夫琅禾费衍射的解析解和数值解

通过对衍射屏透光函数进行二维傅里叶变换和离散型快速傅里叶变换,分别得到矩孔夫琅禾费衍射的光强分布的解析表达式和数值结果。然后借助Matlab软件强大的作图功能实现了两种情况下光强分布的可视化仿真,具体分析了衍射图像随矩形孔径大小的变化情况。最后通过将数值解和解析解直接比较,指出提高数值解图像分辨率保证结果有效可靠的关键性因素是对输入信号进行适当的补零。