大型光学设备检测中大口径平行光管波像差的消除

使用大口径平行光管检测大型光学设备或元件时,平行光管的自身误差会影响检测结果,故本文提出了一种消除光学检测结果中平行光管引入误差的新方法。该方法使用干涉仪获取平行光管和光学检测系统的出射波前信息并以37项Standard Zernike Phase多项式进行拟合;通过两组系数相减分离平行光管引入误差,再配合ZEMAX中建立的等效被检光学系统的仿真模型模拟真实系统的出射光锥,最终获得被检光学系统真实的出射波前信息。利用ZEMAX中的光学系统模型验证了该方法在大口径光学检测工作中的可行性;使用焦距为1 597mm,口径为150mm的小型平行光管、焦距为50mm的光学镜头进行了实验。实验结果表明:使用该方法获得的被检光学系统出射波前与真实波前的PV值误差小于0.005λ,RMS值误差小于0.001λ,可以满足实验室中对被检光学系统成像质量参数检测的精度要求。     

基于ZEMAX的半导体激光器匀光设计

为了满足半导体激光器能量均匀化的应用需求,基于ZEMAX光学设计软件设计了一套光束整形匀光系统。采用非球面镜与倒置柱面镜望远系统的透镜组合对单模半导体激光器进行准直,得到近似高斯圆光斑;在推导了基模高斯强度分布的匀光投影半径的基础上,利用ZEMAX优化得到两个非球面镜组成的匀光透镜组,在一定范围内可获得能量均匀度达96%以上的圆光斑。同时,实现了一个大功率半导体激光器光纤耦合模块的能量匀化设计,满足对能量匀化要求较高的应用。结果表明,该研究为半导体激光器能量均匀化的应用提供了有效方法。     

激光点火用微光开关的耦合特性仿真分析

利用综合光学设计软件ZEMAX对激光点火用微光开关进行了光学建模和耦合特性的仿真分析.对两根光纤的纵向距离、横向偏移和角度倾斜三个耦合效率的影响因子进行了仿真分析.得到的结论是:纵向距离对耦合效率的影响不大,横向偏移和角度偏移对耦合效率的影响较大.根据仿真分析结果,明确了光纤连接型微光开关可靠保险和解保要达到的工艺技术指标.     

OLED数字化对准读数零位仪二次成像光学系统设计

采用大靶面、高像素数OLED(8.4寸2560×1600)实现了瞄准镜零位走动检测的数字化对准读数需求,OLED经前置投影系统压缩成像后再经准直物镜形成无穷远目标,该目标成像在被测瞄准镜的分划板上,通过移动OLED电子分划来实现被测瞄准镜零位走动的大测量范围下的高分辨率检测。前置投影系统和后续准直系统分开设计,利用ZEMAX软件进行仿真,设计后的系统MTF≥0.3@80lp/mm,点列图弥散斑直径控制在艾里斑以内,达到衍射极限,系统成像质量良好,保证了测量范围大于20mil,分辨率可达到0.015mil。     

玻璃平板补偿读数式准直光学系统设计

针对枪用光学瞄具的零位变化量检测技术现状,设计了一种基于玻璃补偿读数的准直光学系统。系统采用类似双高斯结构,进行了光学参数计算和ZEMAX模拟优化,经实际使用,其分辨率可达到0.01mil。     

基于虹膜识别的小畸变手机镜头设计

为了获得高质量的虹膜图像,采用光学设计软件ZEMAX设计了一款手机虹膜识别镜头,该镜头由4片塑料非球面透镜组成,工作距离为200~330mm,总长为4.09mm,F数为2.4。设计结果显示,工作距离为275mm时,镜头在1/2奈奎斯特频率处的调制传递函数大于0.4,光学畸变小于0.6%,相对照度大于83%。通过像质评价及公差分析可知,该光学系统的畸变小,可变工作距离大,像质优异且性能稳定,可以满足虹膜识别镜头的加工要求。     

基于面阵CCD零件内表面无损检测的光学系统设计

设计了一种即有目视观测系统又有视频显示的智能无损检测系统。检测系统由含LED光源的照明系统、成像光学系统、高分辨率面阵CCD传感器件、显示系统四部分构成。利用光学设计软件ZEMAX设计了视场角为85°.探测距离为5∽100mm的光学系统．该系统具有结构紧凑、重量轻、方便携带等特点,实验表明零件内表面微小缺陷的检测精度达到斗μm级。     

柱面型声透镜设计及验证

介绍了声透镜波束形成的基本原理和分析方法,分析了柱面型声透镜的设计方法。用ZEMAX光学软件设计并用ABS塑料制作了一个组合声透镜,在水池中完成其多个参数的测量。在频率500kHz和20°的视场范围内该声透镜的角度分辨率为l°。实验结果表明,该声透镜系统的波束宽度、旁瓣高度和视场范围均达到了设计要求．并很好的验证了柱面型声透镜的聚焦性能。     

某型反坦克导弹控制系统原位检测的平行光管设计

某型反坦克导弹控制系统原位检测需要平行光管模拟导弹弹标,根据原位检测的总体要求,设计了用于模拟导弹弹标的平行光管光学系统,并对成像质量进行了验证。     

二元光学工艺参数计算

从光学设计软件ZEMAX的二元光学面位相方程出发,理论分析和推导了二元光学的工艺参数,并用计算机模拟出二元光学面的面形,编制了适用于ZEMAX的二元光学工艺参数计算程序,为光学设计和加工提供了参考。