基于差动共焦显微技术的微区拉曼光学系统构建与实验研究

研制了一种基于差动共焦显微技术的微区拉曼光学系统装置,对无机样品进行微区拉曼光谱探测。传统显微共焦拉曼光谱技术没有强调系统的定焦能力,而所研制的光学系统装置利用差动共焦曲线过零点与焦点位置精确对应的特性,采用反馈控制技术,具有长时间定焦功能。在微区拉曼散射信号收集时,采用多模光纤空间耦合技术,以光纤代替传统物理探测针孔,提高了环境抗干扰能力,优化了系统结构和装调性能。实验结果表明:该装置具有较高稳定性,可有效探测单壁碳纳米管在1581.510 cm^-1,2708.065 cm^-1特征峰处的拉曼频移及纯物质硫在153.113 cm^-1,219.917 cm^-1,473.322 cm^-1特征峰处的拉曼频移并且实现碳管的单线检测,满足了光谱探测系统装置设计需求。     

基于电润湿效应的自变焦补偿光学系统

变焦光学系统是照相机、摄像机等许多光学器件中的关键元件，实现变焦光学系统的微小型化及增大系统的变倍比是一个长期目标。研制了一种三液体自变焦补偿透镜，可在外加电压作用下实现自变焦补偿功能，因此该透镜元件本身可以作为一个简单的变焦光学系统。通过高斯光学理论分析及Zemax模拟仿真验证了该系统的自变焦补偿功能。结果表明，该系统焦距变化范围为378～424 mm，变倍比为1.217，达到了预期目标，对变焦光学系统的研究具有一定的参考价值。     

CCD技术在非接触检测中的应用

CCD电荷耦合器件是20世纪70年代初发展起来的新型半导体集成光电器件。日前它已成为集光学、电子学、精密机械与计算机技术为一体的综合性技术。它被广泛应用于各种加工件的在线检测和高精度、高速度的非接触检测技术领域。CCD像传感器、光学系统、计算机数据采集和处理系统构成的CCD光电尺寸检测仪器的使用范围和优越性,是现有机械式、光学式和电磁式测量仪器都无法比拟的。     

激光差动共焦反射式超大曲率半径测量系统研制

针对球面超大曲率半径测量中存在的测量精度低、抗环境干扰能力差的难题,研制了一套激光差动共焦反射式超大曲率半径测量系统。该系统采用反射式测量光路,利用差动共焦响应曲线对被测件的猫眼和反射位置进行高精度定位,并用测长干涉仪记录位置信息,最后结合物镜顶焦距解算出超大曲率半径值。理论分析与实验表明,该系统定焦精度高,测量范围大,抗环境干扰能力强,相对测量误差优于2×10~(-4),-15 m超大曲率半径测量结果的重复性可达1.2×10~(-4),实现了超大曲率半径的高精度测量。     

几何光学中线段正负值的判断及其应用

以平面—凸面镜、平面镜—凹面和凸透镜—平面镜结构等光学系统为实例进行分析,总结归纳出判断几何光学线段正负的有效方法,以致快速正确的解决几何光学实际问题,同时为光学课程教学提供指导。     

三维成像载荷共孔径光学系统设计

基于激光雷达高程数据与平面影像数据融合的三维成像技术是三维遥感探测技术的重要发展方向之一。本文设计了基于此体制的共孔径三维成像载荷的光学系统。从受限的空间尺寸出发,以此作为设计输入条件,得到光学系统的初始设计参数,设计了焦距为2 400mm,F数为5.33的偏视场同轴三反系统。采用三镜前置的方式,大大缩短了光学系统的轴向长度,使光学系统的轴向长度仅为焦距的1/4.36,在有限的空间内,实现了长焦距、高分辨率的光学系统排布。采用偏视场设计,避免了系统内的二次遮挡。整个系统的成像质量良好,无色差,畸变小,光学调制传递函数接近衍射极限,同时其相对孔径较大,有效通光孔径较大,能量集中度高,在保证高地面分辨率的同时,满足了激光接收端对能量的需求。     

立高而能望远瞄准镜与枪械结合之态势种种

瞄准镜种种 当前,轻武器使用的瞄准镜主要有准直式瞄准镜、光学瞄准镜、夜视镜/夜视瞄准镜和激光指示器等几大类. 准直式瞄准镜 准直式瞄准镜也称近距战术瞄准镜,其利用光电方式在远距离处产生一个虚拟瞄准点,射手利用此虚拟瞄准点直接对准目标即可实现瞄准.目前常见的准直式瞄准镜有红点式瞄准镜(也有使用绿色光点的)和全息瞄准镜.这两种瞄准镜的不同之处是:前者使用LED光源照射针孔光栅形成红(绿)点虚拟瞄准点,后者使用半导体激光器光源照射全息光栅形成虚拟瞄准点.红(绿)点式瞄准镜的LED光源在使用中较为省电,因此连续工作时间较长;全息瞄准镜需要半导体激光器光源,在使用中耗电量较高,因此连续工作时间较短.二者的共同点是都使用电池供电方式产生虚拟瞄准点,直接使用虚拟瞄准点对准目标即实现瞄准,对于目标的瞄准十分直观,容易掌握.另外,这两种准直式瞄准镜均不具有放大功能(即1倍光学系统),故观察视场角较大.