半导体激光器光束准直系统设计

为了解决半导体激光器出射光束发散角大的问题，对高斯光束远场性能进行了分析，得出不能采用常规的倒置望远镜方法实现半导体激光器光束准直的结论．针对一种5mW半导体激光器。提出使用组合透镜的方法使其实现光束准直．运用光学设计的PW方法，使用ODP2光学设计软件，设计了两组三片式组合透镜构成的光束准直系统，经过象差检验，准直效果好．     

单管半导体激光器快轴准直轴向误差分析

分别采用ZEMAX光学设计软件和高斯光束传输变换理论算法对单管半导体激光器快轴准直透镜轴向误差进行模拟计算分析。基于微透镜准直设备的单管快轴准直实验结果与两种方法得到的结果进行对比,分析得出高斯光束传输变换理论计算的曲线图更加接近实验结果。     

卫星试验用小型地球模拟器研究

针对卫星同步轨道高度,研制了卫星试验用小型地球模拟器,解决了红外地球敏感器地面模拟试验测试和精度标定问题.介绍了准直式红外地球模拟器总体方案.采用红外光学系统设计与计算技术,设计了锗准直透镜,通过理论分析和光学计算,得出地球光阑、热地球位置和大小与地球张角、锗准直透镜光学参数之间的关系,分析了地球张角偏差和光束平行度偏差对地球模拟器张角的影响,为地球模拟器的研制提供了设计依据.     

空间光通信中的光束质量处理技术研究

由于通常采用圆形孔径加工光学系统,故可将单横模输出的半导体激光器发出的椭圆高斯光束近似为圆高斯光束,提出了对半导体激光器出射光束用轴对称光学系统进行处理的方法。并通过计算有限孔径的高斯光束有效菲涅尔数,确定了只要选择合适的孔径和距离,可以将几何光学的一些方法引入到高斯光束的处理问题中。实验中用视频激光光束检测仪对准直后的光束进行了测试,通过计算得出准直后的发散角被很好地控制在1mrad以内,从而验证了理论的可行性及准直系统的实用价值。     

单模高斯光束在自聚焦光纤中的传播分析

根据高斯光束在均匀介质中的传播特点，用几何光学方法阐述也自聚光纤的原理，分析了一束单模高斯光束在自聚光纤中的传播行为，说明这种中心折射率大，四周逐渐减小光纤具有自聚焦能力。     

牛顿公式在高斯光束透镜变换中的应用

基于几何光学中牛顿成像公式的表述思想,以高斯光束单透镜变换为例,推导出了高斯光束单透镜变换的牛顿公式,并进行了数值计算模拟。在高斯光束变换中引入牛顿公式,使透镜变换公式更加简洁、直观。     

光纤透镜的光学原理与应用

在理论上分析了光纤透镜聚焦、成像和准直的光学原理,介绍了它们在激光光学、光电子、光通讯、医药器械等领域的应用.     

带球差的分数傅立叶变换系统的传输特性研究

以广义衍射理论和矩阵光学为基础,介绍了两类带透镜球差的分数傅立叶变换系统.该文以平顶高斯光束入射为例,进行了数值模拟,详细分析了平顶高斯光束在两类带透镜球差的分数傅立叶变换系统中的传输特性.结果表明,球差对输出面上光强分布的影响是比较大的.正球差起会聚作用,负球差起发散作用.在考虑透镜球差的情况下,两类实现分数傅立叶变换的系统不再等价.     

基于可检测性的设计理念的保偏双光纤准直器精密封装技术

将确保装配和确保制造的设计理念引入到光通信产品开发和生产中,从能否方便地满足保偏双光纤准直器的低插入损耗和高回波损耗的检测指标出发,研究了保偏双光纤准直器的合理结构和装配工艺,提出了基于可检测性的设计理念的保偏双光纤准直器的精密封装技术。该方法已在批量生产实践中应用,提高了生产效率,保证了产品的合格率。     

LD端面泵浦Nd:YAG激光器耦合光学系统的设计

应用几何光学的方法,设计了用于半导体激光光束快轴和慢轴准直并聚焦的光学系统.并用ZEMAX光学设计软件给出了模拟结果.该系统由四个柱面微透镜组成.快轴方向采用椭圆柱透镜和圆柱透镜,慢轴方向采用两个圆柱透镜,实现了在对半导体激光光束准直(光束快轴方向得发散角由原来的30度减小到3.3度,慢轴方向由原来的10度减小到1.5度)的基础上聚焦光斑半径为86μm,满足了腔内泵浦光束的模式与振荡光模式的匹配,当泵浦光功率为1.8W时,获得100mw的473nm波长的TEM模激光输出,总的光-光转换效率为5.6%.     

偏心高斯光束的强度分布

根据Collins公式得到了离轴高斯光束通过光学系统后的变换关系，分析了变换后光束强度分布的特点，结果表明变换后的光束为偏心高斯光束，进而导出了偏心高斯光束在垂直于传输方向上强度分布的近似表达式．最后以薄透镜系统为例，数值计算了该方向上的强度分布；以及不同位置处，偏心高斯光束与高斯光束强度分布的偏离程度，表明束腰平面上强度分布为高斯分布，随着考察面到束腰平面距离的增大，此偏离程度迅速变大．     

药形罩表面粗糙度的测量方法及仿真

药形罩的表面粗糙度参数直接影响炮弹及导弹的性能,然而,当前国内的粗糙度检测手段十分落后,检测方法已成为阻碍提高炮弹、导弹性能的重要因素.本文提出了测量药形罩表面粗糙度的新原理、新方法-光纤双测头激光能量法,实现了对高精度粗糙度的测量,并通过Matlab仿真来实现曲线的拟合.     

实现圆环光束的光学系统的研究

圆环光束与普通光束相比有着独特的性质,它的产生和应用是光学研究中的一个重要课题,本文主要研究内容是利用几何光学法实现圆环光束,通过比较几种方案,提出一种实现圆环光束的新方法。     

单球面透镜产生线光束的理论分析与计算

基于几何光学定律和菲涅耳公式，建立了单块球面透镜生产线光束的数学模型，给出了光束出射角、橡距、像散、光强分布的计算公式，通过计算机仿真计算，得出了一些有益的结论。指出了大入射角产生的大像散是单球面透镜产生线光束的原因，子午面内光束各点的反射和透射系数不等。是它使入射的细高斯光束趋于均匀化的原因。理论与实验结果吻合。     

毫米波行波管电子光学系统计算机模拟

分析了毫米波行波管电子光学系统的基本特征和设计方法。提出了建立一体化电子光学模型,通过PIC模拟研究电子注静态传输特性的方法。对于改进和优化行波管电子光学系统设计,实现"设计制管一次成功"具有一定的参考价值。     

腔外激光束整形系统设计

根据波动光学的原理及腔外透射型衍射体对光波动场的波前进行变换调制的理论,设计了一种组合式腔外激光束整形系统．对系统的每一透射式元件进行透射函数分布设计并组成一个系统,使激光束通过该系统后,对光波场波前实现调制和整形．     

双折射光纤传输损耗测试方法的研究

本文提出一种新的测试双折射光纤传输损耗方法。给出了测试原理和实验装五。讨论了这种方法的优点，并对二种不同截止波长的双折射光纤测试了传输损耗系数与波长及人射光仿振态的关系。