激光雷达扫描反射镜结构有限元分析

针对机械旋转激光雷达扫描结构的工作精度直接影响系统的测量精度,提出以扫描反射镜结构为主要研究对象进行分析,通过利用有限元法进行模态、动力学和冲击分析,得出扫描反射镜结构在工作过程中和冲击载荷下具有足够的刚度和强度,满足实际应用需求,其分析方法对类似扫描式传动设计有一定的借鉴意义。     

定日镜指向偏差校正方法研究

光热电站二次反射镜的制造误差和施工误差,以及定日镜的运动姿态会导致来自定日镜的二次反射光无法准确落入吸热器区域,从而使吸热器的截断率无法满足要求.本文通过分析二次反射的光路原理与定日镜在二次反射镜面的成像原理,确定定日镜指向偏差的校正方法,设计相应的硬件系统,并经过实际的工程验证,为光热电站同类系统的成功投运提供参考.     

垂直腔面发射激光器的氧化工艺研究

在垂直腔面发射激光器(VCSEL)中常用氧化物限制结构来对其进行电流和光场的限制.分别从氧化时间、氧化温度、氧化载气的气流量三方面讨论研究了它们对Al0.98Ga0.02As层氧化深度、氧化速率的影响.最后得到最佳氧化条件:氧化温度为422℃,氧化载气的气体流量为1.5 L/min,氧化速率为0.6μm/min.用在此最佳氧化条件下氧化的外延片制成VCSEL器件,室温下其阈值电流大约为1.8 mA,最大输出功率为7.96 mW.     

上反射镜稳定系统机械谐振的分析

针对在上反射镜1／2机械传动过程中存在机械谐振的问题,提出抑制或消除机械谐振的方法。通过分析上反射镜稳定系统的控制结构模型,推导出其传递函数和动力学方程,结合上反射镜的实际结构,分析机械谐振产生的机理,讨论结构机械谐振频率与上反射镜稳定伺服系统带宽关系,并以某型号坦克车长镜为例进行验证分析。结果表明：整机系统没有出现失稳的现象,应在结构设计初期采取合理的设计及更先进的仿真,以抑制或消除机械谐振。     

反射式平行光管的红外瞄具零位走动量测量方法研究

介绍了一种同时用于红外瞄具零位走动量和装表量测量的光学测量方法,采用抛物面反射镜作为主镜的反射式平行光管模拟无限远目标,实现了平面反射镜和精密二维转台进行光线转向及自动读数。阐述了方法测量原理,并分析了瞄具零位走动量测量误差。验证实验结果表明,该方法可实现±10°的大视场范围测量和0.05mil的测角精度,保证高精度测量的同时,很好的解决了反射式平行光管由于视场小而导致测量范围受限的问题。     

基于InP/空气隙分布布拉格反射镜的微机械可调谐光滤波器

采用表面微机械技术制作了一种1 310 nm基于InP/空气隙分布布拉格反射镜的微机械可调谐Fabry-Perot光滤波器.该滤波器的通光孔直径约为70 μm,在1.4 V的调谐电压下,调谐范围达到15 nm.并采用光学传输矩阵方法,分析了斜入射对这种可调谐光滤波器透射谱的峰值半高宽的影响.     

机载摆扫式光谱仪高转速三面摆镜设计与优化

为满足机载摆扫式光谱仪在25Hz扫描频率下工作的要求,设计了具有三面反射镜的摆镜结构。首先,计算镜面反射区域面积与旋转轴偏离量的关系,通过比较摆镜布置不同数目反射镜时的性能,设计了围绕旋转轴布置三面反射镜的摆镜结构形式,通过600r/min的转速即可完成每分钟1 800次的高频摆扫;同时采用匀速摆扫的运动方式,降低了摆镜的控制难度,提高了系统的稳定性。然后,采用拓扑优化、集成优化等方法对摆镜结构进行了优化,摆镜最终质量为5.28kg,轻量化率达到58%。最后,通过有限元仿真计算得到:摆镜在机载平台600r/min转速离心力与1 g重力的作用下,面型精度RMS值优于λ/20,基频达到1 199Hz,具有较高的力学稳定性,满足机载摆扫式光谱仪的高扫描频率要求。     

多孔硅基微型 Bragg 光学传感器的理论和应用研究

对多孔硅基微型光学传感器的可制备性进行了理论分析,说明只要选择合适的腐蚀条件,采用交替改变电流密度的方法就可以得到折射率随深度交替变化的多层多孔硅结构,即 Bragg 反射镜,同时可实现了反射谱峰位可调。提出了Bragg 反射镜的理论模型,对其布拉格中心波长,半峰全宽以及光强反射率进行了理论计算,得出了高低折射率之比、层数与光强反射率之间的关系,并对实际情况进行了说明。最后,简单介绍了 Bragg 反射镜在气体/液体传感器及光学微腔中的应用,有一定的应用价值。     

多孔硅基微型Bragg光学传感器的理论和应用研究

对多孔硅基微型光学传感器的可制备性进行了理论分析,说明只要选择合适的腐蚀条件,采用交替改变电流密度的方法就可以得到折射率随深度交替变化的多层多孔硅结构,即Bragg反射镜,同时可实现了反射谱峰位可调。提出了Bragg反射镜的理论模型,对其布拉格中心波长,半峰全宽以及光强反射率进行了理论计算,得出了高低折射率之比、层数与光强反射率之间的关系,并对实际情况进行了说明。最后,简单介绍了Bragg反射镜在气体/液体传感器及光学微腔中的应用,有一定的应用价值。